史上最小的飞行器诞生,比蚂蚁还小( 二 )
为了用这些微型飞行器监测大范围的区域 , 罗杰斯和他的同事们必须提高产量 。如果能够利用现有的设备和工艺来制造集成电路 , 这项任务就会容易得多 。但这些生产方法主要生产平面结构 , 而微型飞行器的结构是三维的 。为了解决这个问题 , 罗杰斯团队从儿童立体书中获取了灵感 。他们先制作出二维飞翼 , 然后将它们粘在一层叫做弹性体(elastomer)的可伸缩材料上 。当这种材料放松时 , 它就会收缩 , 把飞翼拉扯成最终的三维结构 。
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二维的飞翼被弹性体拉扯成三维结构(图片来源:Northwestern University)
“这种从二维前体开始构建三维结构的策略非常强大 , 因为所有现有的半导体器件都是在平面布局中构建的 。”罗杰斯说 , “通过这种方式 , 我们可以利用消费电子行业使用的最先进的材料和制造方法来制作标准的类似芯片的扁平结构 , 然后通过可伸缩材料的拉伸就能转换为三维飞翼结构 。整个过程就像打开一本儿童立体书那样 。”
新奇的环境监测方法
加拿大麦吉尔大学的环境流行病学家斯科特·韦辰塔尔(Scott Weichenthal)没有参与微型飞行器研究 。他评价说 , 尽管这些设备很新颖 , 但它们是否真的有助于环境监测活动仍是个未知数 。“这种飞行器的测量结果可靠吗?”他问道 , “在监测环境方面 , 它们比会我们现在做得更好吗?现在还不清楚 。”
罗杰斯承认 , 微型飞行器现阶段只是一个概念验证 。但他和他的团队计划很快将进行实地测试 。他们的目标是空投数千个微型飞行器 , 这些设备会根据其降落地点的铅、镉或汞含量改变颜色 。随后 , 一架无人机将从投放地点上空飞过 , 拍摄该地区的高分辨率图像 。根据飞行器的变色情况 , 研究人员就能绘制该地区的污染物浓度图 。
当然 , 将使用过的微型机器丢弃在自然环境中似乎不太环保 。为了避免对当地生态系统造成破坏 , 罗杰斯和他的同事用环保的聚合物、导体和电路芯片制作了微型飞行器 , 这些材料会随时间降解 。在收集和传输有关着陆区域的数据后 , 坠落的飞行器会分解成粘性物质 , 然后雨水被冲走 。这对环境更友好 , 对研究人员也更方便 。如罗杰斯所言:“我们可不想在监测结束后 , 还要把这些设备一个一个收集回来 。”
【史上最小的飞行器诞生,比蚂蚁还小】来源:物镜世界
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