Winged microchip is smallest-ever human-made flying structure in order to spy on people
Share on facebook
Share on twitter
Share on pinterest
Share on linkedin
Share on reddit
Share on tumblr
Share on whatsapp
Share on email

Nieuwe spionagetechnologie? Vliegende microchips ter grootte van een zandkorrel worden gebruikt voor observatie

Een gevleugelde microchip is de kleinste door mensen gemaakte vliegende structuur ooit. Zwermen verspreide microfliers kunnen mensen, ziekten, lucht- en milieuvervuiling volgen.

Ingenieurs van de Northwestern University hebben een nieuwe mogelijkheid toegevoegd aan microchips: vliegen op eigen kracht!

Mini spionage vliegers

De nieuwe vliegende, elektronische microchip, ofwel ‘microflier’, is ongeveer zo groot als een zandkorrel, en heeft geen motor of aandrijving nodig. In plaats daarvan vangt het de wind op om te kunnen vliegen – net als het propellerzaadje van een esdoorn – en draait het als een helikopter door de lucht en naar de grond.

Door esdoornzaden en andere soorten zaden, die door de wind verspreid worden, te bestuderen, hebben de ingenieurs de aerodynamica van de microflier geoptimaliseerd. Zo hebben ze ervoor gezorgd dat hij – wanneer hij op grote hoogte neervalt – op een gecontroleerde manier en met een lage snelheid valt. Dit gedrag stabiliseert zijn vlucht, zorgt voor verspreiding over een breed gebied, en verlengt de tijd dat het in de lucht cirkelt, waardoor het ideaal is voor het bewaken van luchtvervuiling en door de lucht overgedragen ziekten… en van mensen.

Hun makers voorzien dat microfliers deel uitmaken van grote, gedistribueerde verzamelingen van geminiaturiseerde, draadloze elektronische apparaten. Met andere woorden, ze kunnen eruitzien als een zwerm minirobots!

 

Winged microchip is smallest-ever human-made flying structure

 

Waar zijn deze microfliers toe in staat?

De apparaatjes bestaan ​​uit twee delen: elektronische functionele componenten ter grootte van een millimeter, en hun vleugels. Terwijl de microflier door de lucht zweeft, werken zijn vleugels samen met de lucht om een ​​langzame, stabiele rotatiebeweging te creëren. Het gewicht van de elektronica is laag in het midden van de microflier verdeeld, om te voorkomen dat deze de controle verliest en chaotisch op de grond valt.

De gedemonstreerde voorbeelden laten ook sensoren zien, en verder een stroombron die omgevingsenergie kan oogsten, geheugenopslag, en een antenne die gegevens draadloos kan overbrengen naar een smartphone, tablet of computer.

In het lab heeft de groep van Rogers één apparaatje uitgerust met al deze elementen, om deeltjes in de lucht te detecteren. In een ander apparaatje hebben ze pH-sensoren ingebouwd, die kunnen worden gebruikt om de waterkwaliteit te bewaken, en fotodetectoren om blootstelling aan de zon op verschillende golflengten te meten.

Rogers stelt zich voor, dat grote aantallen apparaatjes uit een vliegtuig of gebouw kunnen vallen, en zo wijd verspreid kunnen worden, om bijvoorbeeld de ‘milieu saneringsinspanningen’ te volgen na een chemische lekkage, of om de niveaus van luchtvervuiling op verschillende hoogten te volgen, enzovoort.

Van omgevingstoezicht naar toezicht op mensen?

“De meeste monitoringtechnologieën omvatten instrumenten, die zijn ontworpen om lokale gegevens te verzamelen op een klein aantal locaties in een ruimtelijk interessegebied”, zei Rogers. “Wij hebben een groot aantal geminiaturiseerde sensoren voor ogen, die met een hoge ruimtelijke dichtheid over grote gebieden kunnen worden verdeeld, om een ​​draadloos netwerk te vormen.”

 

The smallest-ever man-made flying machine

Populatiebewaking!

“Ons doel was om gevleugeld vliegen toe te voegen aan kleinschalige elektronische systemen, met het idee dat deze mogelijkheden ons in staat stellen zeer functionele, geminiaturiseerde elektronische apparaten te distribueren, om de omgeving te detecteren voor monitoring van besmetting, populatiebewaking, of het volgen van ziekten,” zei John Northwestern’s John A. Rogers, die de ontwikkeling van het apparaatje leidde. “Dat hebben we kunnen doen met ideeën die zijn geïnspireerd uit de biologische wereld.”

De wind vangen

De meeste mensen hebben het wervelende propellerzaad van een esdoornblad door de lucht zien cirkelen, en zachtjes zien landen. Dit is slechts één voorbeeld uit de natuur, hoe onze Schepper van hemel en aarde slimme, geavanceerde eigenschappen gaf aan verschillende bomen en planten, om het voortbestaan ​​ervan te vergroten. Door ervoor te zorgen dat zaden wijd verspreid worden, kan hun soort zich over grote afstanden voortplanten.

‘We denken dat we de natuur kunnen verslaan’

Maar in tegenstelling tot esdoornzaden, moesten de ingenieurs de afdaling van hun microfliers vertragen, om de apparaten meer tijd te geven om gegevens te verzamelen! Teamlid Yonggang Huang ontwikkelde een computermodel, dat het beste ontwerp berekende waarmee de microfliers langzaam konden vallen en wijd verspreid konden worden. “Dit is onmogelijk met trial-and-error-experimenten”, zei Huang.

Het team liet zich ook inspireren door pop-upboeken voor kinderen voor de constructie van zulke kleine apparaten.

De ingenieurs creëerden eerst een basis, en bonden deze vervolgens op een licht uitgerekte rubberen ondergrond. Wanneer ontspannen, verschijnt dat substraat in een precieze driedimensionale vorm.

“We denken dat we de natuur verslaan”, zei Rogers. “In ieder geval in de enge zin dat we structuren hebben kunnen bouwen, die vallen met stabielere banen en met langzamere eindsnelheden dan equivalente zaden, die je van planten of bomen zou zien.”

 

Zie ook:

Three-Dimensional Electronic Microfliers With Designs Inspired by Wind-Dispersed Seeds (January 2021)

 

Bron:

https://news.northwestern.edu/stories/2021/september/microflier-winged-microchip-is-smallest-ever-human-made-flying-structure/

You may also like