Inspirowany dmuchawcem czujnik doniesie o zmianach klimatu

Naukowcy z University of Washington stworzyli lekkie urządzenie, które, rozrzucone na wietrze, pomoże śledzić kluczowe wskaźniki zmiany klimatu.

Publikacja: 21.03.2022 12:22

Inspirowany dmuchawcem czujnik doniesie o zmianach klimatu

Foto: Adobe Stock

Projekt naukowców jest inspirowany sposobem, w jaki mniszek lekarski po przekwitnieniu wypuszcza swoje nasiona w formie delikatnego puchu, dzięki czemu mogą pokonywać spore odległości.

Urządzenie nie dorównuje lekkością swojej roślinnej inspiracji, z uwagi na fakt, że znajduje się w nim misterna elektronika. Zespół naukowców przetestował 75 projektów opartych na nasionach mniszka lekarskiego, aby określić, co doprowadziłoby do najmniejszej prędkości końcowej lub maksymalnej prędkości urządzenia, które spadłoby w powietrzu. Ostatecznie urządzenie jest około 30 razy cięższe niż 1-miligramowe nasiono mniszka lekarskiego, ale nadal może podróżować z prędkością 0,87 metra na sekundę, do 100 metrów przy umiarkowanym wietrze, od miejsca wypuszczenia przez drona. Jest też w stanie pomieścić co najmniej cztery czujniki. Po znalezieniu się na ziemi wykorzystuje maleńkie panele słoneczne do zasilania elektroniki pokładowej i może udostępniać dane z czujników nawet do 60 metrów. Znajdujący się na pokładzie niewielki kondensator umożliwia z kolei magazynowanie energii przez noc lub w pochmurne dni.

Czytaj więcej

Polacy mają świadomość zmian klimatu. Wiedzą też, co jest tego przyczyną

Rozrzucone na wiatr czynniki mają pomóc śledzić kluczowe wskaźniki zmiany klimatu i globalnego ocieplenia. W miarę pogłębiania się kryzysu klimatycznego kluczowe jest śledzenie zmian temperatury, wilgotności i innych sygnałów środowiskowych na dużym obszarze. Jednak skuteczne działanie wymaga rozproszenia czujników w całym środowisku, co może być czasochłonne.

„Zamiast kazać osobie wychodzić i indywidualnie umieszczać czujniki, co może być niebezpieczne w trudno dostępnych miejscach, w których chcielibyśmy wykonać te pomiary, zastanawialiśmy się, czy możliwe jest zbudowanie systemu, który może rozpraszać czujniki na wietrze ” – mówi Vikram Iyer

z University of Washington w Seattle, jeden z twórców urządzenia.

Do jego stworzenia wykorzystano laserowe narzędzie do produkcji urządzeń z folii poliimidowych. Każda z nich waży 30 miligramów, ma średnicę 28 milimetrów i zawiera szereg małych otworów, przez które może przechodzić powietrze, aby unosić się w powietrzu jak nasiona mniszka lekarskiego.

„Produkcja „nasion” jest szczególnie interesująca, podobnie jak projektowanie elektroniki. Oba wydają się być bardzo odporne na środowisko naturalne” – zauważa Jonathan Aitken z University of Sheffield w Wielkiej Brytanii.

Naukowiec podkreśla, jak wyjątkowe możliwości komunikacyjne posiadają wbudowane w urządzenie czujniki.

„W połączeniu z taniością urządzenia, co oznacza, że można je wdrażać w dużych ilościach, [zasięg komunikacji] sprawia, że jest to doskonała opcja, szczególnie w przypadku monitorowania obszarów rolniczych lub obszarów katastrofy” – mówi.

Projekt przewiduje, że urządzenia lądują z panelami słonecznymi skierowanymi pionowo przez 95 proc. czasu, a ich kształt i struktura pozwalają im przewracać się i spadać w konsekwentnie pionowej orientacji, podobnie jak nasiona mniszka lekarskiego.

„To naśladowanie biologii, w której zmienność jest w rzeczywistości cechą, a nie błędem” – mówi współautor projektu Thomas Daniel, profesor biologii na University of Washington.

„Rośliny nie mogą zagwarantować, że miejsce, w którym dorastały w tym roku, będzie dobre w przyszłym, więc mają trochę nasion, które mogą podróżować dalej, aby zabezpieczyć swoje zakłady” – podkreśla naukowiec.

Zielone technologie
Zazielenianie branży chemicznej. Nowe produkty dla rozwiązania starych problemów
Zielone technologie
Inwestowanie w przyszłość: innowacyjne technologie kluczem do osiągnięcia celów środowiskowych
Zielone technologie
Naprawa samolotu podczas lotu
Zielone technologie
Kolos na pustyni. Dubaj pokazał, jak może wyglądać przyszłość produkcji żywności
Materiał Promocyjny
Mity i fakty – Samochody elektryczne nie są ekologiczne
Zielone technologie
Spalarnie mają swoje miejsce na rynku