Нещодавно дослідницька група з Університету Вашингтона, натхненна способом розсіювання насіння кульбаби, розробила{0}мініатюрний датчик навколишнього середовища без батареї, який може літати на великі відстані за допомогою вітру, повідомляє Memes Consulting. Розміщення більшої кількості датчиків на великій території забезпечує унікальний новий підхід.
Датчики навколишнього середовища часто використовуються для вимірювання температури, вологості, газу, опадів, світла або інших факторів навколишнього середовища в різних умовах навколишнього середовища. Новий датчик навколишнього середовища, розроблений Вашингтонським університетом у Сполучених Штатах, може легко охоплювати тисячі датчиків на великій території за допомогою вітру без необхідності дослідникам витрачати час на їх налаштування.
"During the dandelion seed dispersal flight, the pappus around the center of the seeds slows their descent. We made a two-dimensional projection of them to create the basic design of the structure of the bionic device." The study's principal investigator, "As we add weight, the crested structure of the device bends inward, so we added a loop to make the device stronger and expand the area to help slow its speed of decent."
Крихітний пристрій, заснований на принципі розсіювання насіння кульбаби, який може нести щонайменше 4 датчики (Джерело: Вашингтонський університет)
Пристрій важить приблизно в 30 разів більше ваги 1 мг насіння кульбаби. Тим не менш, він може пролетіти 100 метрів при слабкому вітрі. Кожен пристрій може нести щонайменше чотири крихітних датчика, а після приземлення вони також можуть обмінюватися даними на відстані 60 метрів.
Щоб зберегти пристрій легким, дослідники вирішили використовувати сонячні панелі замість батарей для живлення. Однак це має певні недоліки, наприклад, панелі, спрямовані вниз, коли пристрій падає через перевертання в повітрі, або не може працювати вночі.
Хоча пристрої приземлялися з сонячними панелями вгору в 95% випадків, дослідники все ще стикалися з проблемою, як змусити їх нормально функціонувати вночі. Оскільки електроніка вимикається на заході сонця, навіть коли сонце сходить, ці пристрої потребують невеликої потужності для перезавантаження.
"The challenge with this project is that most units consume a lot of energy for a short period of time when they are first turned on," says Vikram Iyer, "because they check themselves to make sure everything is working properly before executing code or tasks. .It also happens when a phone or laptop is turned on, except that they have batteries."
Щоб вирішити цю проблему, дослідники додали в конструкцію електронного пристрою конденсатори, що дозволило йому накопичувати достатньо енергії для роботи вночі.
"Using a small circuit, we can detect how much energy is stored in the electronics," said Vikram Iye. "As the sun rises, more energy comes in, and when the circuit detects that the stored energy is above a certain threshold, it triggers The rest of the system is up and running."
Щоб краще зрозуміти, як далеко пристрої можуть подорожувати за вітром, дослідники експериментували, скидаючи їх з дронів. Крім того, регулюючи розмір пристрою, він може досягти кращого розподілу відстані під час приземлення.
Оскільки в пристрої немає батареї, немає умов зливання, що дозволяє йому працювати безперервно, якщо пристрій не вийде з ладу. Хоча це має значні переваги, існують певні підводні камені, пов’язані з розміщенням великої кількості електронних пристроїв у величезному середовищі.
The team is currently investigating potential applications of this technology. Vikram Iye said: "This research is just getting started, which is what makes it exciting. There are still many research directions for us to explore, such as developing larger-scale application deployments, creating devices that can change shape when they land. , or to add mobility to the device so that it can move on the ground toward our area of interest."
GMKJ Technology активно займається розробкою здорових і розумних джерел світла, забезпечуючи ринок повним спектром ультрафіолетових UVA UVB UVC LED, інфрачервоних ІЧ-світлодіодних продуктів і рішень VCSEL, а також має сотні високоякісних-партнерів у вітчизняних та іноземних країнах ринки спільно просувати використання світлових технологій для створення здорового та розумного життя. .
