Des microengins transportés par le vent appelés à l’aide pour suivre des maladies

© Photo Pexels / cottonbroUn hélice (image d'illustration)
Un hélice (image d'illustration) - Sputnik Afrique, 1920, 22.09.2021
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Dotées de capteurs miniatures, de sources d'alimentation et d’une mémoire intégrée, les plus petites constructions électroniques volantes de l’histoire, qui ont été élaborées par une équipe de scientifiques, peuvent être utilisées afin d’analyser la pollution et les virus transportés par l'air ainsi qu’effectuer de nombreuses autres tâches.
Des scientifiques ont développé une microhélice artificielle qui lui permet de rester dans les airs le plus longtemps possible lors d'une chute à haute altitude, et permet également de contrôler les mouvements sur une grande surface. Leur étude a été publiée dans la revue Nature. Il s’agit de la plus petite construction volante de l’histoire, précise l’article.
Le nouvel appareil volant n'a pas son propre moteur. Au lieu de cela, il attrape les courants d'air, tout comme les graines d’érable.
"Notre objectif était d'ajouter aux petits systèmes électroniques une capacité de vol, avec l'idée que cette nouvelle possibilité nous permettra de distribuer des dispositifs électroniques miniatures hautement fonctionnels pour la mesure des paramètres environnementaux, la surveillance de la pollution, ou le suivi des maladies", a expliqué John Rogers, auteur principal de l'article, professeur en sciences des matériaux, ingénierie biomédicale et chirurgie neurologique.
Domaine d’application possible
Les microprocesseurs de la taille d'un grain de sable équipés de capteurs ultra-miniatures, de sources d'alimentation, d'antennes de communication sans fil et de mémoire intégrée peuvent analyser la pollution et les virus transportés par l'air et effectuer de nombreuses autres tâches.
Les tests ont déjà été menés par des scientifiques qui ont utilisé des microhélices pour détecter des particules dans l'air dans une expérience et pour déterminer le pH de la vapeur d'eau et mesurer la lumière solaire à différentes longueurs d'onde dans une autre.
Inspiré de la nature
Le prototype de cet engin microscopique a été inspiré des graines en forme d’étoiles de la liane Tristellateia de Madagascar. Les ailes de ces graines suivent le vent et tombent avec une rotation très lente. Les auteurs ont préconçu et construit de nombreux designs, dont trois ailes optimisées en forme et en angles, similaires à ceux de la graine de Tristellateia.
Afin de déterminer la configuration idéale, les scientifiques ont procédé à une modélisation numérique complète de la façon dont l'air entoure le dispositif pour simuler la rotation lente et contrôlée de la graine de Tristellateia. Ensuite, à partir de cette modélisation, les auteurs ont construit des appareils miniatures et les ont testés en laboratoire.
Les chercheurs estiment que certains des appareils qu'ils ont créés sont même mieux que leurs sources d’inspiration naturelles.
"Nous pensons avoir dépassé la nature, au moins dans le sens où nous avons pu créer des structures qui tombent avec des trajectoires plus stables et à des vitesses finales inférieures à celles des graines", ajoute le professeur.
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