バッテリーなしのワイヤレスセンサーの可能性は予想よりもはるかに高く、温度、湿度、その他のさまざまな環境条件の傾向を監視することができます。 私たちは、農業から気候変動の監視まで、多くの応用分野を持つ便利で機能的なツールについて話しています。 唯一の欠点はコストです。 広いエリアに何百ものワイヤレスセンサーを配置することは、現在非常に困難で費用がかかります。
少なくとも、それは新しい信じられないほどのプロジェクトが到着する前でした ジャーナルNatureに掲載されました。
ワシントン大学のチームは、風に押されながら一度に複数のセンサーを運ぶことができる小さなデバイスを開発しました。 この装置は、タンポポ、またはタンポポの種に触発されています。タンポポは、最初の風が吹くと空中に拡散します。 ある意味では、それらはその形を取り、同様に繊細で「軽い」ものです。
タンポポの形をしたセンサー
チームによって開発された新しいデバイスは、約30ミリグラムの重さがあり、適度なそよ風で最大100メートルを移動することができます。
地面に着いたら、特別な人の助けを借りてください ソーラーパネル 最大60メートル離れたセンサーデータ（少なくともXNUMXつある内部）をフィードして共有します。
シャム・ゴラコタ、Paul G. Allen School of Computer Science＆Engineeringの教授であり、プロジェクトの著者である、は、さらにいくつかの情報を提供しました。 彼によると、この革新的なシステムは、価格を上げることなくセンサー配布を実装する方法についての明確なヒントを提供します。
私たちのプロトタイプは、ドローンを使用して、これらのデバイスを1.000回のドロップで数千台リリースできることを示しています。 それらはすべてわずかに異なって吹き飛ばされ、基本的にこのドロップでXNUMX台のデバイスのネットワークを作成できます。 これは、センサーの実装の分野にとって驚くべきことであり、変革をもたらします。これは、現在、非常に多くのセンサーを手動で実装するのに数か月かかる可能性があるためです。
有形の結果
現在のフォームにつながるロードマップでは、研究者は75の異なるデザインをテストしました。 完全な妥協点に到達するために、代替案とオプションが精査されました。 構造を軽く保つために、チームは従来のバッテリーの代わりにソーラーパネルを使用することを選択しました。 テストから明らかになったものに基づいて、デバイスはソーラーパネルを垂直に向けて着陸しました 95％の時間、正しいエネルギーの再充電を可能にします。
システムに閉じ込められたセンサー
バッテリーがないため、デバイスはエネルギーを蓄えないリスクがあります。 そしてそれは本質的に、暗くなるとセンサーが機能しなくなることを意味します。 この問題を解決するために、チームはシステムにコンデンサーを含めました。これは、特定の電荷を一晩保存できるデバイスです。 その後、別の小さな回路が追加されます。これは、どれだけのエネルギーが蓄えられ、どれだけがまだ利用可能であるかを測定します。
これらの小さなデバイスはそれぞれ、特定の送信方法に依存しています。 実際の目標は、センサーデータをワイヤレスで研究者に送信して、研究者が分析できるようにすることです。
デバイスには、温度、湿度、圧力、および光を測定するタスクがあります。 彼らは日没までデータを送信し、翌朝からやり直します。
今後の展開
考えられる開発の中には、システムをさらに生分解性にするというアイデアがあります。
これは、バッテリーがないため、デバイスが物理的に故障するまで動作し続けるためです。 これは、それが最終的に生態系に分散し、小さすぎて見つけることができないことを意味します。 したがって、環境に害を及ぼさない仮説を考える方がよいでしょう。
ヴィクラム・アイヤープロジェクトの筆頭著者である、は将来に興奮しています。
これは最初のステップにすぎません。 大規模な実装の開発、落下時に形状を変更できるデバイスの作成、デバイスがXNUMXつを移動できるように少し移動性を追加するなど、現在私たちが取ることができる方向は他にもたくさんあります。私たちの興味をそそるエリアに。
