受種子啟發(fā)的飛行微裝置

　　科學家研制出一種新飛行裝置，受到風力傳播的植物種子啟發(fā)，或可應用于環(huán)境監(jiān)測或通訊。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電池無線設備。相關研究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；滑翔機形，如翅葫蘆；直升機形，如梣葉槭和大葉楓；及撲翼或飛旋形，如毛泡桐或臭椿。

　　受風力傳播種子的啟發(fā)，美國伊利諾伊州西北大學的John Rogers和同事設計了一系列飛行器，大小從微型（小于1毫米）到大型（大于1毫米）。他們使用模擬和風洞實驗，研究了改變設計參數(shù)如飛行器直徑、結(jié)構(gòu)和翼型的空氣動力學影響。

　　在直升機型和飛旋形種子中，旋轉(zhuǎn)行為加強了這些裝置的穩(wěn)定性和飛行行為。這些設計可以集成簡單電子器件，其中一例包含有一個檢測空氣顆粒物的電路。

　　在同時發(fā)表的新聞與觀點文章中，康奈爾大學的Farrell Helbling寫道： “這些裝置可以構(gòu)成動態(tài)傳感器網(wǎng)絡，用于環(huán)境監(jiān)測、無線通訊節(jié)點，或基于互聯(lián)網(wǎng)連接設備網(wǎng)絡即物聯(lián)網(wǎng)的各種其他技術” 。

　　Helbling補充說，仍需要做進一步工作，以理解飛行器在風中會有怎樣的行為，其他設計（降落傘形和滑翔機形飛行器）表現(xiàn)如何，但她認為目前的工作為增進飛行器能力鋪平了道路。

　　相關論文信息：

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