受種子啟發(fā)的飛行微裝置

　　科學(xué)家研制出一種新飛行裝置，受到風(fēng)力傳播的植物種子啟發(fā)，或可應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)或通訊。這種飛行裝置可以攜帶有源電子載荷，從而可建立新的潛在范圍的無(wú)電池?zé)o線設(shè)備。相關(guān)研究9月22日發(fā)表于《自然》。

　　植物種子有各種形狀大小，其中一些可利用風(fēng)力傳播，散播遺傳物質(zhì)繁殖種群。這些形狀可分為四類：降落傘形，如蒲公英；滑翔機(jī)形，如翅葫蘆；直升機(jī)形，如梣葉槭和大葉楓；及撲翼或飛旋形，如毛泡桐或臭椿。

　　受風(fēng)力傳播種子的啟發(fā)，美國(guó)伊利諾伊州西北大學(xué)的John Rogers和同事設(shè)計(jì)了一系列飛行器，大小從微型（小于1毫米）到大型（大于1毫米）。他們使用模擬和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，研究了改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)如飛行器直徑、結(jié)構(gòu)和翼型的空氣動(dòng)力學(xué)影響。

　　在直升機(jī)型和飛旋形種子中，旋轉(zhuǎn)行為加強(qiáng)了這些裝置的穩(wěn)定性和飛行行為。這些設(shè)計(jì)可以集成簡(jiǎn)單電子器件，其中一例包含有一個(gè)檢測(cè)空氣顆粒物的電路。

　　在同時(shí)發(fā)表的新聞與觀點(diǎn)文章中，康奈爾大學(xué)的Farrell Helbling寫道： “這些裝置可以構(gòu)成動(dòng)態(tài)傳感器網(wǎng)絡(luò)，用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、無(wú)線通訊節(jié)點(diǎn)，或基于互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備網(wǎng)絡(luò)即物聯(lián)網(wǎng)的各種其他技術(shù)” 。

　　Helbling補(bǔ)充說，仍需要做進(jìn)一步工作，以理解飛行器在風(fēng)中會(huì)有怎樣的行為，其他設(shè)計(jì)（降落傘形和滑翔機(jī)形飛行器）表現(xiàn)如何，但她認(rèn)為目前的工作為增進(jìn)飛行器能力鋪平了道路。

　　相關(guān)論文信息：

　　https://doi.org/10.1038/s41586-021-03847-y