Hedvig, Ignác, Rudolf2021. október 17., vasárnap
Tudomány

Homokszemnyi repülő szenzorok

National Geographic Magyarország

Ezek az eddig készült legkisebb ember alkotta repülő szerkezetek.

A repülő szerkezetek mérete egy hangya mellett is eltörpül.
Forrás: Nortwestern University

Az illinois-i Northwestern Egyetem mérnök kutatói homokszem méretű repülő mikrocsipeket készítettek, amely nem motor segítségével repül, hanem speciális alakjának köszönhetően. A szerkezetet úgy tervezték meg, hogy az a juharfák szárnyas magvaihoz hasonlóan repülés közben pörögjön, s így a szabadesésnél jóval tovább a levegőben marad. A növényi magvak e repülési képességükkel azt érik el, hogy az anyanövénytől minél távolabbra hulljanak le, s így hatékonyabban tudjanak terjeszkedni, a mérnökök által készített repülő szerkezetek pedig belekapaszkodnak a szélbe, így tovább a levegőben maradnak, lehetőséget adva a mérések elvégzésére. A tervezés folyamatában a jól ismert juhar és más szárnyas növényi magvak aerodinamikai tulajdonságait tanulmányozták a mérnökök, ezek segítségével készült el a repülő szerkezetek alakja, ezzel elősegítették azt, hogy ha nagy magasságból kidobják őket, megfelelően lassan és kiszámítható módon hullanak lefelé.

Az eszközök a repülési idejük alatt méréseket végezhetnek például légszennyező anyagokról, vagy levegőben terjedő betegségek kórokozóiról. Emellett a repülő szerkezetekre fel lehet applikálni ultra-miniatürizált technikát, adatgyűjtéshez memóriaegységet, áramforrást, vagy épp rádióadót antennával. Ezeket a kutatók valós körülmények közt demonstrálták is.

„A biológiai világ inspirálta ötletek segítségével értük el a célunkat. A természet évmilliárdok evolúciója útján igen kifinomult aerodinamikájú magvakat alkotott. Mi csak kölcsönkértük, az igényeinkhez idomítottuk, és az elektronikus áramkörök platformjaira alkalmaztuk” – magyarázta John A. Rogers, aki a szerkezet fejlesztését vezette. A tervekhez a Tristellateia nevű növény magvai szolgálták végül az alap példát, amelyek több, sziromszerűen elhelyezkedő szárnyat viselnek. A megtervezett számítógépes modellek a valódi mag szárnyainak alakját és dőlésszögét utánozták, ám e modellen bármikor lehetett kisebb-nagyobb változtatásokat csinálni. A számítógépes modellkísérletek előnye, hogy folyamatosan ellenőrizni tudták egy virtuális szélcsatornával, hogy miként áramlik a levegő az adott modell körül, s így kiszámítható volt, miként képes az a levegőben maradni, hogy végül a lehető legkisebb sebességgel érjen földet. Valódi, kézzel fogható modellekkel ezt nem lehetett volna ilyen kifinomult módon megoldani.

Mikrocsip szárnyakkal
Forrás: Nortwestern University

A számos szerkezet közt végül az bizonyult a leghatékonyabbnak, amelynek három szárnya volt, így ebből már készült valódi modell is, amelyet teszteltek. A tesztek során kémhatást érzékelő és a napfény különböző hullámhosszúságait mérő szenzorral látták el a szerkezetet. A tervezők elképzelése szerint akár repülőgépről, akár magas épületekről le lehet majd dobni ezeket a szerkezeteket a kívánt helyszíneken, ahol nagy területen képesek igen nagy felbontással adatokat gyűjteni. Mérni lehet akár egy vegyi anyag szivárgást, vagy a légszennyezést különböző légköri magasságokban, s az adatokat továbbítani.

Azonnal felmerül persze, hogy „és mi lesz a rengeteg, így keletkező elektronikai hulladékkal?”, Rogers és csapata erre is készül. Olyan, vízben oldódó anyagokból készítenek elektronikai eszközöket, amelyek a használatot követően ártalmas maradványok nélkül lebomlanak. Terveztek például már a szervezetben bizonyos idő elteltével teljesen feloldódó pészmékert is, amely e technológiával készült, és olyan betegek esetében használhatják, akinek például egy műtétet követően csak kis ideig van szükségük e műszeres segítségre.

Hozzászólások

A Szent András-törésvonalhoz hasonlót találtak a Titán felszínén

A Szent András-törésvonalhoz hasonlót találtak a Titán felszínén

A Szaturnusz holdjának korábban készült felvételeit vizsgálta át egy amerikai kutatócsoport, és a geológiai sajátosságokat kereste meg azokon.

2 milliárd éve még aktív vulkán volt a Holdon

2 milliárd éve még aktív vulkán volt a Holdon

A kínai Csang’o-5 által hazahozott kőzetminták elemzésének eredményét nemrég tették közzé, az eredmények viszont újabb kérdéseket vetettek föl.

Vezérelhető lehet az öregedés mechanizmusa?

Vezérelhető lehet az öregedés mechanizmusa?

A DNS-lánc átkapcsolható úgy, hogy 5-6 évvel fiatalabb biológiai életkornak megfelelő állapotba kerülhessen.

Indul az aszteroidamegfigyelő Lucy űrszonda

Indul az aszteroidamegfigyelő Lucy űrszonda

2021. október 16-án indul 12 éves útjára a Jupiter trójai kisbolygóihoz, az indításra magyar idő szerint 11:34-kor kerül sor.

Lehettek egykor óceánok a Vénuszon?

Lehettek egykor óceánok a Vénuszon?

A bolygó ma földi szemmel nézve nagyon barátságtalan, egyes vizsgálatok alapján ugyanakkor a távoli múltban lehettek óceánjai.

National Geographic 2021. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 995 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket