مهندسان یک ریزتراشه متحرک ساخته‌اند که کوچک‌ترین سازه پرنده ساخته دست بشر به شمار می‌رود. ابعاد این «ریزپرنده‌ها» که محققان دانشگاه نورت‌وسترن ساخته‌اند تقریبا به اندازه یک دانه شن است و نیازی به نیروی محرکه یا موتور ندارد.
این تراشه که از قابلیت حمل حسگر، منبع انرژی و آنتن برای ارتباط بی‌سیم برخوردار است می‌تواند داده‌ها را ذخیره کند و شبیه دانه‌های بالگردشکل درخت افرا در باد پرواز می‌کند و در هوا به سمت زمین می‌چرخد. زمانی که این تراشه از یک ارتفاع رها می‌شود با سرعتی آهسته و کنترل‌شده به زمین سقوط می‌کند. این تراشه برای پایش آلودگی هوا و بیماری‌هایی که از راه هوا منتقل می‌شوند، ایده‌آل است.
جان ای راجرز از دانشگاه نورت‌وسترن که پروژه توسعه و ساخت این دستگاه را سرپرستی کرده است، می‌گوید: «هدف ما این بود که پروازهای بالدار را به سامانه‌های الکترونیکی مقیاس کوچک اضافه کنیم با این دیدگاه که این قابلیت‌ها به ما امکان خواهد داد که دستگاه‌های الکترونیکی ریز و بسیار کاربردی را [در هوا] پخش و توزیع کنیم تا از آن برای سنجش محیط به منظور پایش آلودگی‌ها، پایش جمعیت یا ردیابی [انتشار] بیماری‌ها استفاده کنیم.»
او افزود: «ما توانستیم این کار را با الهام گرفتن از دنیای زیست‌شناختی انجام دهیم. طبیعت در میلیاردها سال، دانه‌ها را با آیرودینامیکی بسیار مشکل و پیچیده طراحی کرده است. ما با وام گرفتن این مفاهیم طراحی [از طبیعت] اقتباسشان کرده و آن‌ها را در پلتفرم‌های (سکو) مدار الکتریکی به کار برده‌ایم.»
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
تیم تحقیقاتی راجرز ویژگی‌های آیرودینامیک بذر چند گیاه را بررسی کرد و از گیاه نرم‌ساقه تریستلاتیا الهام گرفت که دانه‌هایی به شکل ستاره دارد و آن را با طراحی‌های مختلف در شرایط آزمایشگاهی آزمایش کرد. نخستین طراحی‌های این سازه کوچک به شکل دوبعدی ساخته و روی یک زیرلایه لاستیکی کمی کشیده شده چسبانده شد.
با شل شدن لایه زیرین، فرایند کنترل شده کمانش باعث می‌شد که بال‌ها به حالت سه‌بعدیِ تعریف شده، «از هم باز شوند». این به معنای آن است که مهندسان می‌توانند دستگاه‌های نیمه‌رسانا را به شیوه رایج بسازند و این دستگاه‌ها بعدا می‌توانند به سادگی «سه‌بعدی و برجسته» شوند.
راجرز می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم که بر طبیعت غلبه کرده‌ایم. دست‌کم به این معنی دقیق که توانسته‌ایم سازه‌هایی ایجاد کنیم که با مسیر پرتاب باثبات‌تر و پایدارتری به زمین می‌افتند و در مقایسه با نمونه مشابهی که در دانه و تخم گیاهان و درختان مشاهده می‌کنید با سرعت نهایی کمتری سقوط می‌کنند.»
راجرز افزود: «ما همچنین توانستیم این ساختارهای بالگردی پرنده را در اندازه‌هایی به مراتب کوچک‌تر از آنچه که در طبیعت یافت می‌شود، بسازیم.»
محققان به این نکته اشاره می‌کنند که تعدادی از این سازه‌ها را می‌توان از هواپیما یا ساختمان‌ها رها کرد تا بتوان محیط زیست را در پی نشت مواد شیمیایی یا در سایر مناطقی که در آن‌ها فجایع زیست‌محیطی رخ داده پایش و بررسی کرد و یک شبکه بی‌سیم [بین آن‌ها] تشکیل داد.
در حالی که این [فناوری] ممکن است مشکلات زیست‌محیطی در پی داشته باشد، آزمایشگاه [دانشگاه نورت‌وسترن]، الکترونیک حالت گذرا را توسعه می‌دهد که وقتی دیگر به این ریزپرنده‌ها نیاز نیست، با استفاده از پلیمرها و رساناهای تجزیه‌پذیر و تراشه مداری یکپارچه (مدار مجتمع)، در آب حل شوند.
این پژوهش [با عنوان] «ریزپرنده‌های سه‌بعدی الکترونیکی با الهام از دانه پخش‌شونده با باد» در مجله «نیچر» (Nature) منتشر شده است.
© The Independent
