El microchip alado es la estructura voladora más pequeña hecha por el hombre. Los microvolantes dispersos, del tamaño de un grano de arena, podrían monitorear la contaminación del aire, las enfermedades transmitidas por el mismo y la contaminación ambiental.
Los ingenieros de la Universidad Northwestern han agregado una nueva capacidad a los microchips electrónicos: el vuelo.
Del tamaño de un grano de arena, el nuevo microchip volador (o “microvolador”) no tiene hélice ni motor. En cambio, alza el vuelo cuando sopla el viento, como la semilla del arce, y gira como un helicóptero descendiendo hacia el suelo.
Mediante el estudio del fruto de los arces y otros tipos de semillas dispersadas por el viento, los ingenieros optimizaron la aerodinámica del microvolador para garantizar que, cuando se deja caer a gran altura, caiga a una velocidad lenta de manera controlada. Este comportamiento estabiliza su vuelo, asegura la dispersión en un área amplia y aumenta la cantidad de tiempo que interactúa con el aire, lo que lo hace ideal para monitorear la contaminación y las enfermedades transmitidas por el aire.
Como las estructuras voladoras más pequeñas hechas por humanos, estos microvoladores también pueden incluir tecnología ultraminiaturizada, incluidos sensores, fuentes de alimentación, antenas para comunicación inalámbrica y memoria integrada para almacenar datos.
Para diseñar los microvoladores, el equipo de Northwestern estudió la aerodinámica de varias semillas de plantas, eligiendo como modelo la Tristellateia, una enredadera con semillas en forma de estrella. Las semillas de Tristellateia tienen alas afiladas que atrapan el viento para caer con un giro lento.
Rogers y su equipo diseñaron y construyeron muchos tipos diferentes de microvoladores, incluido uno con tres alas, optimizado con formas y ángulos similares a los de las alas de una semilla de Tristellateia. Para identificar la estructura ideal, Huang dirigió el modelado computacional a gran escala de cómo el aire fluye alrededor del dispositivo para imitar la rotación lenta y controlada de la semilla de Tristellateia.
Los microvoladores constan de dos partes: componentes electrónicos funcionales de tamaño milimétrico y sus alas. A medida que el microvolador cae por el aire, sus alas interactúan con el aire para crear un movimiento de rotación lento y estable. El peso de la electrónica se distribuye bajo en el centro del microvolador para evitar que pierda el control y caiga caóticamente al suelo.
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