硬件|有翼芯片:人类有史以来最小的飞行结构,只有一粒沙那么大( 二 )
基于这种模型,Rogers的团队随后跟伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校机械工程副教授Leonardo Chamorro合作,他们使用先进的成像和定量流动模式的方法在实验室中建造并测试了结构 。由此产生的结构可以形成各种各样的大小和形状,有些结构的性质可以跟自然媲美 。
“我们认为我们战胜了自然,”Rogers说道,“至少从狭义上讲,我们已经能够建造出比你在植物或树木上看到的相同种子更稳定的轨迹和更慢的终端速度的结构 。我们也能够建造这些直升机飞行结构比在自然界中发现的要小得多 。这一点很重要,因为设备小型化代表了电子行业的主导发展轨迹,传感器、无线电、电池和其他组件可以以更小的尺寸制造 。”
从植物到立体书
为了制造这些设备,Rogers的团队从另一个熟悉的新奇事物中获得了灵感:一本儿童立体书 。
【硬件|有翼芯片:人类有史以来最小的飞行结构,只有一粒沙那么大】他的团队首先在平面几何结构中制造了飞行结构的前驱体 。然后,他们将这些前体粘在稍微拉伸的橡胶基板上 。当拉伸的基底松弛时就会发生受控的屈曲过程,翅膀就会“弹出”从而形成精确定义的三维形状 。
Rogers说道:“这种从2D前体构建3D结构的策略非常强大,因为所有现有的半导体设备都是基于平面布局构建的 。因此,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制造出完全标准的、平面的、芯片式的设计 。然后,我们根据类似于立体书的原理将它们转换成3D飞行形状 。”
充满希望
微型飞行器由两部分组成:毫米大小的电子功能部件和机翼 。当微型飞行器在空中下落时,它的翅膀跟空气相互作用从而产生一个缓慢而稳定的旋转运动 。电子元件的重量则分布在微飞片中心的较低位置,这样能防止它失去控制并混乱地坠落到地面 。
在演示的例子中,Rogers团队使用的设备包括传感器、一个可以收集环境能量的电源、存储器和一个可以将数据无线传输到智能手机、平板电脑或电脑的天线 。
在实验室里,Rogers的团队装备了一个设备,其中包含了所有这些元素,它用来检测空气中的微粒 。在另一个例子中,他们使用了pH传感器来监测水质并使用了光电探测器来测量不同波长的阳光照射 。
Rogers设想,大量的设备可以从飞机或建筑上投下并广泛分散,这样将能监测化学品泄漏后的环境修复工作或跟踪不同高度的空气污染水平 。
Rogers表:“大多数监测技术都涉及到大量的仪器设备,目的是在一个感兴趣的空间区域的少量位置收集本地数据 。我们设想大量的多种微型传感器可以以高空间密度分布在大范围内从而形成无线网络 。”
推荐阅读
- Samsung|三星预告1月11日发布Exynos 2200芯片组 RDNA 2 GPU加持
- 硬件|汽车之家年底裁员,员工称多个职能部门已被撤销
- 公司|科思科技:正在加速推进智能无线电基带处理芯片的研发
- 硬件|Yukai推Amagami Ham Ham机器人:可模拟宠物咬指尖
- 人工智能|聚焦车载人工智能计算芯片研究 推进汽车产业高质量发展
- 硬件|闪极140W多口充电器发布:首发399元 支持PD3.1
- 硬件|又一28nm晶圆厂计划浮出水面 但困难重重
- 芯片|Exynos 2200 来了!三星官宣 1 月 11 日发布新 Exynos 处理器
- OriginOS|当硬件驱动力逐渐放缓,手机还能更快吗?
- 硬件|日本要在十年内量产2nm?