میکروچیپ‌های پرنده کوچک

این ریزتراشه با بال، کوچکترین ساختار پروازی است که بشر با الهام از طبیعت تا به حال ساخته است

اکنون ، مهندسان و دانشمندان هنگام توسعه فناوری های جدید شاید بیش از هر زمان دیگر، از طبیعت الهام میگیرند. این امر در مورد کوچکترین ساختار پروازی که بشر تا به امروز ساخته است نیز صادق است.
محققان با الهام از شیوه ای که بزرافشانی درختانی چون افرا  می باشد ، طیف وسیعی از ریزتراشه های کوچک پرنده را توسعه دادند که کوچکترین آنها به سختی بزرگتر از یک دانه ماسه است. این ریزتراشه یا "ریزپردازنده" با استفاده از باد مانند یک هلیکوپتر می‌چرخند و به سمت زمین حرکت می‌کنند.

ریزپردازها ، که توسط تیمی در دانشگاه نورث وسترن در ایلینوی طراحی شده اند، می توانند با فناوری فوق مینیاتوری، از جمله سنسورها، منابع قدرت، آنتن های ارتباطات بی سیم و حتی حافظه تعبیه شده برای ذخیره داده ها، را حمل کنند.
پروفسور جان راجرز، رهبر تیم طراحی اینمیکروچیپ بالدار کوچک می گوید: « هدف ما اضافه کردن قابلیت پرواز به سیستم‌های کوچک‌مقیاس الکترونیکی بود. این ایده به ما اجازه می‌داد تا دستگاه‌های الکترونیکی مینیاتوری را به‌طور گسترده برای پایش آلاینده‌ها و پیگیری بیماری‌ها در محیط‌های مورد مطالعه پراکنده کنیم».

تیم مهندسان می خواستند دستگاه هایی را طراحی کنند بتواند برای بیشترین زمان ممکن در هوا باقی بماند و داده‌های بیشتری جمع‌آوری کند. هنگامی که ریزپردازنده در هوا سقوط می کند ، بال های آن با هوا تعامل می کنند و یک حرکت چرخشی آهسته و پایدار ایجاد می کنند.
راجرز می گوید: «ما فکر می‌کنیم توانسته‌ایم طبیعت را شکست دهیم. حداقل در این مورد خاص توانسته‌ایم سازه‌هایی با خط سیر پایدارتر و سرعت حدی کندتر از بذر‌های مشابه از گیاهان و درختان طراحی کنیم. باید در نظر داشت که این سازه‌های هلیکوپتری ابعادی بسیار کوچک‌تر از همتایان طبیعی خود دارند.»

راجرز معتقد است که می توان دسته‌های بزرگی از این دستگاه‌ها را هم‌زمان از آسمان رها کرد و اقدامات انجام شده برای ترمیم محیط‌زیست از یک نشت نفتی را زیر نظر گرفت یا میزان آلودگی هوا در ارتفاعات مختلف را بررسی کرد.
از چشم دکتر راجرز و تیمش این موضوع که ممکن است برای بررسی تأثیر یک آلاینده، آلاینده‌ای زیست محیطی جدید ایجادشود، دور نمانده است، در مقاله ای که کار آنها را توصیف می کند ، نویسندگان این نگرانی ها را بیان می کنند:
«روشهای کارآمد برای بازیابی و دفع باید با دقت مورد توجه قرار گیرد. یکی از راه حلهایی که این مسائل را دور می زند، استفاده از دستگاههای ساخته شده از موادی است که به طور طبیعی در محیط زیست از طریق واکنش شیمیایی و/یا تجزیه فیزیکی به محصولات نهایی خوش خیم تبدیل می شوند.»
خوشبختانه آزمایشگاه راجرز قطعات الکترونیکی قابل تجزیه‌ای تسعه داده‌اند، که می توانند پس از مفید نبودن در آب حل شوند. با استفاده از مواد مشابه، او و تیمش قصد دارند میکروچیپ های پرنده ای بسازند که با گذشت زمان در آبهای زیرزمینی تخریب شده و ناپدید شوند.
راجرز در این مورد میگوید: « ما در ساخت این سیستم‌های الکترونیکی از پلیمر‌های قابل تجزیه، رسانا‌هایی که می‌توانند به کمپوست تبدیل شوند و مدار‌های مجتمع قابل حل که در حضور آب در طبیعت به اجزای بی خطر تبدیل می‌شوند، استفاده کرده‌ایم.
ما می‌دانیم که بازیابی دسته‌های بزرگ ریز پرنده‌ها می‌تواند بسیار دشوار باشد. برای حل این مشکل نسخه‌های تجزیه‌پذیر را طراحی کرده‌ایم که به‌طور طبیعی و بی‌خطر در طبیعت جذب می‌شوند.»
این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.

های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید.