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Sonntag, Februar 5, 2023

Flieg weg, kleine Sensoren! Diese winzigen drahtlosen Geräte können vom Wind verstreut werden – TechCrunch

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Wenn Sie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Exposition über 100 Quadratmeilen Wald überwachen möchten, werden Sie viel Zeit damit verbringen, Tech-Bäume zu binden. Was wäre, wenn Sie Ihre Sensoren so verstreuen könnten, wie Löwenzahn und Ulmen ihre Samen verstreuen? UW-Forscher haben Bauen Sie Geräte zusammen, die leicht genug sind, um vom Wind getragen zu werden.

Das Projekt verschiebt die Grenzen des kleinmaßstäblichen, speziell entwickelten Computers, und obwohl es sich noch um einen Prototyp handelt, ist es eine aufregende Richtung für die Bordelektronik.

„Unser Prototyp schlägt vor, dass Sie eine Drohne verwenden könnten, um Tausende dieser Geräte in einem einzigen Tropfen freizugeben. Sie werden alle ein bisschen anders vom Wind getragen, und im Grunde kann man mit diesem einen Tropfen ein Netzwerk aus 1.000 Geräten erstellen“, sagte Shyam Gollakota, ein UW-Professor und produktiver Geräteentwickler.

Möglich wird dies vor allem durch den Verzicht auf jegliche Art von Batterie, was die Masse der Elektronik erheblich reduziert. Ausgestattet mit nur wenigen winzigen Sensoren, einem drahtlosen Transceiver und einigen winzigen Solarzellen wiegt das Gerät selbst weniger als 30 Milligramm.

Seine windfangende Struktur wurde nach Dutzenden von Versuchen erreicht, was schließlich zu dieser Form von Fahrradrädern führte, wie die, die das Gerät sowohl weit von seinem Startpunkt entfernt bewegte, als auch zu 95 % der Zeit mit den Solarmodulen nach oben zeigte . Von Drohnen verbreitet, können sie hundert Meter weit reisen, bevor sie sich niederlassen.

Sobald sie gelandet sind, werden sie bei Tageslicht arbeiten, indem sie ihre Signale mit Hochfrequenz-Rückstreuung von der Umgebung und untereinander abprallen lassen und ein Ad-hoc-Netzwerk bilden, das von einem Überwachungsgerät erfasst werden kann.

Das ist weit entfernt von der Mobilität des wunderbar leichten Löwenzahnsamens, der ein einziges Milligramm wiegt und kilometerweit reisen kann. Aber die Natur hatte Äonen, um ihre Designs zu perfektionieren, und das UW-Team hat erst kürzlich damit begonnen. Die andere Herausforderung ist natürlich die Tatsache, dass sich die echten Samen am Ende entweder in Löwenzahn verwandeln oder zu nichts zerfallen – während tausend Sensoren verbleiben würden, bis sie aufgehoben oder in Teile zerbrochen würden. Das Team sagte, dass sie daran arbeiten, obwohl das Gebiet der biologisch abbaubaren Elektronik noch jung ist.

Wenn sie den Blickwinkel von Elektroschrott (und vermutlich auch den Blickwinkel der Tiere, die ihn fressen) verstehen können, könnte das sehr hilfreich für Menschen sein, die versuchen, gefährdete Ökosysteme genau im Auge zu behalten.

„Das ist nur der erste Schritt, deshalb ist es so spannend. Es gibt so viele andere Richtungen, die wir jetzt einschlagen können“, sagte Hauptautor Vikram Iyer. Das Papier, das ihre Arbeit beschreibt heute im Magazin Nature erschienen.

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