Nyligen har ett forskarlag vid University of Washington, inspirerat av hur maskrosfrön sprids, utvecklat en batteri-fri miniatyrmiljösensorenhet som kan flyga till stora avstånd med hjälp av vinden, enligt Memes Consulting. Att placera fler sensorer på ett brett område ger ett unikt nytt tillvägagångssätt.
Miljösensorer används ofta för att mäta temperatur, luftfuktighet, gas, nederbörd, ljus eller andra miljöfaktorer under olika miljöförhållanden. Den nya miljösensoranordningen som utvecklats av University of Washington i USA kan enkelt täcka tusentals sensorer över ett brett område med hjälp av vind utan att forskare behöver lägga tid på att sätta upp dem.
"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."
En liten enhet baserad på principen om spridning av maskrosfrö som kan bära minst 4 sensorer (Källa: University of Washington)
Enheten väger cirka 30 gånger vikten av 1 mg maskrosfrön. Ändå kan den flyga 100 meter i svaga vindar. Varje enhet kan bära minst fyra små sensorer, och efter att de har landat kan de också dela data på 60 meters avstånd.
För att hålla enheten lätt, valde forskarna att använda solpaneler istället för batterier för ström. Detta har dock vissa nackdelar, som att panelerna är vända nedåt när enheten tappas på grund av att den vänder i luften eller att den inte kan fungera på natten.
Även om enheterna landade med solpanelerna vända uppåt 95 procent av tiden, stod forskarna fortfarande inför problemet med hur de skulle få dem att fungera ordentligt på natten. Eftersom elektroniken är avstängd vid solnedgången, även när solen går upp, kräver dessa enheter en liten mängd ström för att starta om.
"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."
För att lösa detta problem lade forskarna till kondensatorer till designen av den elektroniska enheten, vilket gjorde att den kunde lagra tillräckligt med ström för att fortsätta köra på natten.
"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."
För att bättre förstå hur långt enheterna kan färdas i vinden, experimenterade forskarna med att tappa dem från drönare. Genom att justera storleken på enheten kan den dessutom uppnå en bättre avståndsfördelning när den landar.
Eftersom det inte finns något batteri i enheten finns det inget dräneringsförhållande, vilket gör att den kan köras kontinuerligt om inte enheten går sönder. Även om detta har betydande fördelar, finns det vissa fallgropar förknippade med att placera ett stort antal elektroniska enheter i en stor miljö.
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 är djupt engagerat i hälsosamma och smarta ljuskällor, förser marknaden med ett komplett utbud av ultravioletta UVA UVB UVC LED, infraröd IR LED VCSEL produkter och lösningar, och har hundratals högkvalitativa-partners i inhemska och utländska marknader för att gemensamt främja användningen av ljusteknik för att skapa ett hälsosamt och smart liv. .
