Инженеры и ученые из Северо-Западного университета Northwestern University снабдили микрочипы совершенно новой для них способностью — способностью самостоятельно летать в воздухе. Конструкция таких летающих микрочипов, напоминающая крошечный пропеллер, скопирована со строения семян некоторых растений, которые подхватываются и разносятся ветром на достаточно большие расстояния. И, благодаря своим малым габаритам, новые летающие микрочипы являются самыми маленькими летающими рукотворными изделиями на сегодняшний день.

Первым прототипом естественного происхождения для первых летающих микрочипов стали хорошо всем известные семена обычного клена, которые представляют собой простейший однолопастный «пропеллер». Ученые достаточно глубоко изучили аэродинамику полета таких семян и провели соответствующее компьютерное моделирование, результаты которого позволили им разработать структуру, обладающую практически такими же способностями к полетам.

Первый опытный образец состоял из нескольких электронных компонентов, сгруппированных в центральной части резинового основания, имеющего три крылышка. Электронные компоненты придают всей конструкции низко расположенный центр тяжести, а достаточно легкие крылышки уверенно «ловят ветер», что обеспечивает весьма неплохую стабильность полета. Вся эта конструкция имеет размер около 40 миллиметров в диаметре, но позже исследователям удалось сделать летающие микрочипы, размером уже менее одного миллиметра.

«Нашей целью являлось создание миниатюрных летающих электронных систем, способных взаимодействовать в полете и обеспечивать достаточно широкую функциональность» — пишут исследователи, — «Теперь такие крылатые микрочипы могут быть использованы для контроля загрязнения окружающей среды, для отслеживания распространения заболеваний и т.п.»

Несмотря на сверхминиатюность, исследователям удалось разместить на летающем микрочипе датчики, источник питания, некоторое количество памяти, управляющий чип и антенну. В качестве датчиков были использованы простейшие датчики, способные измерять температуру, уровень pH, обнаруживать наличие микрочастиц в воздухе.

Проведенные испытания показали весьма неплохие «летные характеристики» крылатых микрочипов. В условиях свободного падения эти микрочипы снижались со скоростью 28 сантиметров в секунду. Для сравнения, крупные хлопья снега падают со скоростью около 250 сантиметров в секунду, а семена того же клена снижаются со скоростью порядка 75 сантиметров в секунду.

В настоящее время исследователям уже удалось создать летающие микрочипы, размеры которых колеблются от 40 до 0.4 миллиметров в диаметре. Некоторые из самых маленьких устройств не содержат никаких электронных компонентов, вместо этого на поверхность их крошечных крылышек нанесены специальные реагенты, кардинально изменяющие свой цвет при контакте даже с малыми количествами ртути, свинца и других не очень полезных для человека элементов.

Но эти летающие микрочипы объединяет не только схожесть их конструкции и способность летать. Они все изготовлены из полностью биоразлагаемых материалов, и после того, как они будут выпущены с самолета или с крыши высокого здания, эти микрочипы, выполнив возложенную на них задачу, полностью исчезнут, не нанеся никакого ущерба окружающей нас среде.

[embedded content]

Материалы по теме:

Создан самый маленький и самый эффективный акустический усилитель

Ученые из Национальной лаборатории Сандиа (Sandia National Laboratories) создали то, что можно назвать самым маленьким и самым эффективным акустическим усилителем в мире. В основе ...

Квантовые технологии позволили создать синтезатор радиосигналов следующего поколения

Во многих типах метрологического и радио-коммуникационного оборудования используются устройства, называемые синтезаторами сигналов. И, чем стабильней генерируемый ими сигнал, чем ближе его реальная форма к ...

Создан первый в своем роде топологический акустический транзистор

На свете существуют так называемые топологические материалы, внутри которых электроны перемещаются лишь по поверхности или по граням материала практически без потерь энергии. Эти материалы ...

Созданы органические транзисторы, источником материалов для которых является тело человека

Группа исследователей из Тель-Авивского университета успешно создала новый тип органического транзистора, элементы которого измеряются нанометрами, а структура этого транзистора настолько гибка, что позволит создавать ...

Создано квантово-электронное устройство, способное работать около года на одном импульсе энергии

Несколько последних лет в области электроники, в частности в области устройств из разряда Интернета Вещей, наблюдается тенденция постоянного увеличения энергетической эффективности этих устройств. Это ...