Исследователи из Китая, Южной Кореи и США создали способные к пассивному полету микрочипы. Миниатюрные устройства размером около миллиметра стали самыми маленькими в мире летательными аппаратами. Посвященная им статья опубликована в журнале Nature.
При создании устройства ученые вдохновлялись разносимыми ветром семенами растений, у которых оптимизировано поперечное распределение с помощью пассивных механизмов. В ходе разработки микрочипов исследователи с помощью моделирования изучили аэродинамику ряда семян. Наибольшее влияние на итоговый дизайн оказали звездообразные семена тристеллатейи — растения из семейства мальпигиевых.
В результате ученые создали набор отличающихся по форме устройств размером около миллиметра и испытали их в аэродинамической трубе, чтобы определить, насколько от параметров дизайна — диаметра, структуры и типа крыльев — зависит их полет. Выяснилось, что микрочипы за счет стабильного вращательного движения обладают даже меньшей скоростью в точке падения, чем семена.
Микрочипы изготовляются из двумерных заготовок из полимера с памятью формы, закрепленных на растянутой подложке из эластомера. Когда та возвращается в состояние равновесия, управляемый процесс сжатия заставляет заготовку принять необходимую форму. Получившееся устройство состоит из двух частей: крыльев и миллиметрового функционального компонента.
Микрочипы можно оснащать различной полезной нагрузкой — так, в экспериментах ученые устанавливали на них сенсоры pH, источником энергии и антенной для беспроводной передачи данных. Предполагается, что устройства можно разбрасывать со зданий или самолетов и использовать для мониторинга окружающей среды или наблюдения за населением.