For nylig har et forskerhold ved University of Washington, inspireret af den måde, mælkebøttefrø spredes på, udviklet en batterifri miniature miljøsensorenhed, der kan flyve til store afstande ved hjælp af vind, ifølge Memes Consulting. Placering af flere sensorer i et bredt område giver en unik ny tilgang.
Miljøsensorer bruges ofte til at måle temperatur, fugtighed, gas, nedbør, lys eller andre miljøfaktorer under forskellige miljøforhold. Den nye miljøsensorenhed, der er udviklet af University of Washington i USA, kan nemt dække tusindvis af sensorer over et bredt område ved hjælp af vind, uden at forskerne behøver at bruge tid på at sætte dem op.
"Under mælkebøttefrøspredningsflyvningen bremser pappus omkring midten af frøene deres nedstigning. Vi lavede en todimensionel projektion af dem for at skabe det grundlæggende design af strukturen af den bioniske enhed." Undersøgelsens hovedforsker, "Når vi tilføjer vægt, bøjer enhedens krøllede struktur indad, så vi tilføjede en løkke for at gøre enheden stærkere og udvide området for at hjælpe med at bremse dens anstændige hastighed."
En lille enhed baseret på princippet om mælkebøttefrøspredning, der kan bære mindst 4 sensorer (Kilde: University of Washington)
Enheden vejer ca. 30 gange vægten af 1 mg mælkebøttefrø. Alligevel kan den flyve 100 meter i let vind. Hver enhed kan bære mindst fire små sensorer, og når de lander, kan de også dele data fra 60 meter væk.
For at holde enheden let valgte forskerne at bruge solpaneler i stedet for batterier til strøm. Dette har dog visse ulemper, såsom panelerne, der vender nedad, når enheden tabes på grund af at vende i luften eller ikke være i stand til at fungere om natten.
Selvom enhederne landede med solpanelerne vendt op 95 procent af tiden, stod forskerne stadig over for problemet med, hvordan man får dem til at fungere korrekt om natten. Da elektronikken er slukket ved solnedgang, selv når solen står op, kræver disse enheder en lille mængde strøm for at genstarte.
"Udfordringen med dette projekt er, at de fleste enheder bruger meget energi i en kort periode, når de først tændes," siger Vikram Iyer, "fordi de kontrollerer sig selv for at sikre, at alt fungerer korrekt, før de udfører kode eller opgaver. Det sker også, når en telefon eller bærbar computer er tændt, bortset fra at de har batterier."
For at løse dette problem tilføjede forskerne kondensatorer til designet af den elektroniske enhed, så den kunne gemme nok strøm til at fortsætte med at køre om natten.
"Ved hjælp af et lille kredsløb kan vi registrere, hvor meget energi der er lagret i elektronikken," sagde Vikram Iye. "Når solen står op, kommer der mere energi ind, og når kredsløbet registrerer, at den lagrede energi er over en bestemt tærskel, udløser det, at resten af systemet er i gang."
For bedre at forstå, hvor langt enhederne kan rejse i vinden, eksperimenterede forskerne med at droppe dem fra droner. Derudover kan den ved at justere enhedens størrelse opnå en bedre afstandsfordeling, når den lander.
Da der ikke er noget batteri i enheden, er der ingen afløbstilstand, som gør det muligt at køre kontinuerligt, medmindre enheden fejler. Selvom dette har betydelige fordele, er der visse faldgruber forbundet med at placere et stort antal elektroniske enheder i et stort miljø.
Holdet undersøger i øjeblikket potentielle anvendelser af denne teknologi. Vikram Iye sagde: "Denne forskning er lige ved at komme i gang, hvilket er det, der gør det spændende. Der er stadig mange forskningsretninger, som vi kan udforske, såsom at udvikle applikationsimplementeringer i større skala og skabe enheder, der kan ændre form, når de lander. , eller for at tilføje mobilitet til enheden, så den kan bevæge sig på jorden mod vores interesseområde."
GMKJ Technology er dybt engageret i sunde og smarte lyskilder, der giver markedet et komplet udvalg af ultraviolet UVA UVB UVC LED, infrarød IR LED VCSEL produkter og løsninger, og har hundredvis af partnere af høj kvalitet på indenlandske og udenlandske markeder til i fællesskab at fremme brugen af lysteknologi til at skabe et sundt og smart liv. .
