Microchip volanti delle dimensioni di un granello di sabbia potrebbero essere usati per la sorveglianza della popolazione

Non si tratta né di un uccello né di un aereo, ma di un microchip alato piccolo come un granello di sabbia che può essere trasportato dal vento mentre monitora i livelli di inquinamento o la diffusione di malattie trasmesse dall'aria.

I minuscoli microvolanti, il cui sviluppo da parte degli ingegneri della Northwestern University è stato descritto in dettaglio in un articolo pubblicato da Nature a settembre 2021, sono stati presentati come le più piccole strutture volanti mai realizzate dall'uomo.

Minuscoli volantini in grado di raccogliere informazioni sull'ambiente circostante

I dispositivi non hanno un motore; gli ingegneri si sono invece ispirati ai semi ad elica dell'acero in caduta libera, tecnicamente noti come frutti di samara. Gli ingegneri hanno ottimizzato l'aerodinamica dei microvolanti in modo che "mentre queste strutture cadono nell'aria, l'interazione tra l'aria e le ali provoca un movimento rotatorio che crea una velocità di caduta lenta e molto stabile", ha dichiarato John A. Rogers, che ha guidato lo sviluppo dei dispositivi.

Vista dall'alto di un microflier 3D.

 Università Northwestern

"Ciò consente a queste strutture di interagire per periodi prolungati con il vento ambientale, che migliora realmente il processo di dispersione", ha dichiarato il professore di scienza e ingegneria dei materiali, ingegneria biomedica e chirurgia neurologica della Northwestern.

Il vento disperderebbe i minuscoli microchip, che potrebbero percepire l'ambiente circostante e raccogliere informazioni. Secondo gli scienziati, potrebbero essere utilizzati per monitorare la contaminazione, sorvegliare le popolazioni o persino tracciare le malattie.

I loro creatori prevedono che i microfliers diventeranno parte di "grandi collezioni distribuite di dispositivi elettronici miniaturizzati e senza fili". In altre parole, potrebbero assomigliare a uno sciame.

Sebbene le dimensioni e l'ingegneria dei microfliers siano uniche, a marzo NPR ha riferito dello sviluppo di "microdroni" simili. Il concetto ha trovato spazio anche nella serie di fantascienza distopica Black Mirror.

"Pensiamo di aver battuto la natura"

Ma a differenza dei semi di acero, gli ingegneri dovevano rallentare la discesa dei microfliers per dare ai dispositivi più tempo per raccogliere dati. Il membro del team Yonggang Huang ha sviluppato un modello al computer che ha calcolato il design migliore per consentire ai microfliers di cadere lentamente e di disperdersi ampiamente.

"Questo è impossibile con gli esperimenti per tentativi", ha dichiarato Huang in un comunicato stampa della Northwestern. Il team si è anche ispirato ai libri pop-up per bambini per la costruzione di questi minuscoli dispositivi.

Gli ingegneri hanno prima creato una base e poi l'hanno incollata a "un substrato di gomma leggermente allungato", secondo il comunicato stampa. Quando viene rilassato, il substrato si solleva in una precisa forma tridimensionale.

"Pensiamo di aver battuto la natura", ha detto Rogers. "Almeno nel senso stretto che siamo stati in grado di costruire strutture che cadono con traiettorie più stabili e a velocità terminali più basse rispetto a semi equivalenti che si vedono da piante o alberi".

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