Microfliers: chips que analizan la contaminación ambiental

Investigadores de la Universidad Northwestern de Estados Unidos han creado diminutos chips voladores que forman una red de sensores para medir la contaminación ambiental.

Este mecanismo se basa en que la gran mayoría de las semillas utilizan el viento para viajar largas distancias y propagar su especie. 

“Hemos superado a la naturaleza, al menos en el sentido estricto, ya que hemos podido construir estructuras que caen con trayectorias más estables y a velocidades más lentas que las semillas equivalentes de plantas o árboles” afirma John Rogers, especialista en bioelectrónica y director de desarrollo de los microfliers, a Nature.

La industria de los semiconductores ha estado hasta ahora enfocada a dar potencia a productos como los teléfonos móviles, ordenadores o televisores. Pero esta tecnología se adentra en una nueva era donde sus posibles casos de uso se expanden hasta límites insospechados. Recientes estudios de investigación sugieren que en la próxima década encontraremos chips en cada producto del supermercado, debajo de la piel como herramientas de monitorización para la salud o camuflados en la naturaleza.

La evolución lleva miles de millones de años trabajando en el diseño aerodinámico de las semillas como las del arce que vuelan girando sobre su única ala, impulsadas por el viento. Este equipo de científicos, ha contado con la experiencia aportada por la biología y la ayuda de modelos de computación para optimizar el diseño de estos pequeños chips.

«El modelado computacional permite optimizar rápidamente el diseño de la estructuras» y conseguir un vuelo lento y con una trayectoria más estable, explica Yonggang Huang, director del trabajo teórico. «Esto es imposible con experimentos de prueba y error», asegura.

Proyecto Microfliers Universidad Northwestern

La fricción de las alas con el aire genera un movimiento de rotación lento y estable. El peso de los componentes electrónicos se mantiene en el centro, evitando que caiga de forma caótica al suelo y esto permite que el dispositivo permanezca más tiempo en el aire recogiendo datos. La clave del diseño está en su forma tridimensional.

Para conseguir esa estructura 3D y poder producirlos en serie, los ingenieros unieron una capa de elastómero con el microvolador fabricado de forma bidimensional. Este material elástico al relajarse, se encoge y modifica la forma del dispositivo para darle esa estructura 3D necesaria.

Los chips o microvoladores como los han denominado sus creadores cuentan con tres alas aerodinámicas con las que planear con el viento. En el centro, los sensores recogen información sobre el aire. Están equipados con sensores, una memoria para almacenar los datos recogidos y una antena que transmite la información de forma inalámbrica hasta un móvil u ordenador. Todo este equipo se sostiene con una fuente de energía que es capaz de «recolectar energía ambiental».

Hablar de lanzar miles de chips por el aire no suena muy respetuoso con el medioambiente y recolectar los microchips una vez dispersados es una tarea muy compleja. Pero los investigadores cuentan con experiencia en dispositivos electrónicos transitorios, o dicho de otra forma, que se disuelven sin causar daños en el entorno. Rogers formó parte del equipo que desarrolló el marcapasos bioabsorbible, un dispositivo minúsculo que se acaba disolviendo en el cuerpo tras dos semanas de funcionamiento.

El equipo afirma que la absorción de estos mecanismos se realiza de forma natural y es inofensiva para el entorno donde caigan los microchips.

Fuente: El Español 

Foto: Unsplash

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