È ispirata ai semi delle piante dispersi dal vento la piu’ piccola struttura volante costruita dall’uomo. I ricercatori della Northwestern University di Evanston e dell’Universita’ dell’Illinois a Urbana-Champaign hanno realizzato un microchip con le ali. I ricercatori, guidati da John Rogers, hanno progettato strutture volanti che vanno dalle dimensioni della microscala (inferiori a 1 millimetro) a quelle della macroscala (superiori a 1 millimetro). Il loro studio è stato pubblicato sulla rivista Nature.
Per la maggior parte, i microchip con le ali hanno le dimensioni di un granello di sabbia e non hanno un motore, ma volano sul vento come alianti e ruotano come elicotteri. I microchip volanti sono composti da due parti: le ali e le componenti elettroniche funzionali. Tramite simulazioni e usando il tunnel del vento, i ricercatori hanno studiato come l’aerodinamica di questi oggetti volanti viene modificata con il variare di diametro, struttura e tipo di ali. L’aerodinamica di queste strutture e’ stata progettata in modo da assicurare che scendano in modo controllato anche da altezze elevate. In questo modo, inoltre, si stabilizza il volo, assicurando la dispersione in una vasta aerea e aumentando il tempo di interazione con l’aria, il che lo rende ideale per il monitoraggio dell’inquinamento atmosferico. Il dispositivo risulta molto stabile, affermano gli scienziati, e puo’ viaggiare per vaste aree.
Queste caratteristiche, commentano gli esperti, lo renderebbero adatto a un’applicazione nel monitoraggio dell’inquinamento atmosferico e della trasmissione delle malattie aeree. Negli esperimenti condotti finora, i ricercatori hanno dotato i microchip di sensori per monitorare l’acidita’ dell’aria o l’esposizione al sole a diverse lunghezze d’onda. Date le piccole dimensioni, la tecnologia puo’ essere anche dotata di tecnologia come sensori, alimentatori, antenne per la comunicazione wireless e una memoria incorporata.
“Il nostro obiettivo – afferma John Rogers – era quello di aggiungere il volo ai sistemi elettronici su piccola scala, con l’idea che queste capacita’ ci avrebbero permesso di distribuire i dispositivi elettronici nell’ambiente per una serie di scopi”. “Abbiamo osservato il movimento e l’interazione con l’aria di diversi semi di piante – continua il ricercatore – che cadono in modo controllato. Nel corso dei millenni, la natura ha sviluppato metodi intelligenti e sofisticati per aumentare la sopravvivenza delle piante. Grazie alla dispersione dei semi, le piante e gli alberi che altrimenti resterebbero confinati in un determinato spazio possono espandersi su vaste distanze. L’evoluzione e’ stata la forza trainante per moltissime proprieta’ eccezionali”.
“La nostra soluzione puo’ essere sviluppata in diverse forme e dimensioni – sostiene Leonardo Chamorro, dell’Universita’ dell’Illinois a Urbana-Champaign – siamo stati in grado di costruire dispositivi molto piu’ piccoli delle controparti naturali. La miniaturizzazione della tecnologia e’ importante perche’ rappresenta la traiettoria di sviluppo dominante nel settore dell’elettronica. Siamo molto contenti di questo risultato e prevediamo una grande varieta’ di applicazioni per il nostro strumento”. “Per il prossimo futuro – conclude Rogers – stiamo sviluppando una struttura in grado di dissolversi in modo innocuo in acqua, in questo modo possiamo gestire una grande quantita’ di dispositivi ecosostenibili che poi degradano in modo naturale ed ecologico”.
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