Lichtgewicht insect-aangedreven sensorafgifte: Precieze afworp via motten

Onderzoekers van de University of Washington in Seattle hebben een 98-milligram sensornetwerk geschapen — ongeveer een tiende van het gewicht van een jellybean of minder dan een honderdste van een ounce — dat op een kleine drone of een insect, zoals een mot, kan rijden tot het zijn bestemming bereikt. Dan, wanneer een onderzoeker een Bluetooth-commando stuurt, wordt de sensor van zijn zitplaats losgelaten en kan tot 72 voet vallen — vanaf ongeveer de zesde verdieping van een gebouw — en landen zonder te breken. Eenmaal op de grond kan de sensor data verzamelen, zoals temperatuur of vochtigheid, voor bijna drie jaar.

Ook te dragen door drones

Het sensornetwerk kan ook gedragen worden door een kleine drone zoals de commerciële quadcopter getoond in de afbeelding.

Ontwerp voor moeilijk bereikbare gebieden

Ontworpen om omstandigheden in regio's in kaart te brengen die te klein of te gevaarlijk zijn voor een persoon om te gaan, kunnen de sensoren door smalle ruimtes manouvreren makkelijker dan drones en veel langere vluchten volhouden.

Magnetische vrijgave mechanisme

Terwijl industriële drones grippers gebruiken om hun payload te dragen, wordt de sensor op de drone of het insect vastgehouden door een magnetische pin omgeven door een dunne spoel draad. Om de sensor vrij te geven, stuurt een onderzoeker op de grond een draadloos commando dat een stroom door de spoel laat lopen om een magneetveld te genereren. Het magneetveld laat de magnetische pin uit zijn plaats springen en stuurt de sensor op zijn weg.

Valgedrag en veilige landing

De sensor was ontworpen met zijn batterij, het zwaarste deel, in één hoek. Als de sensor valt, begint hij te roteren om de hoek met de batterij, wat additionele wrijvingskracht genereert en zijn daling vertraagt. Gecombineerd met het lage gewicht van de sensor, houdt dit de maximale valsnelheid rond 11 mijl per uur, wat de sensor veilig op de grond laat landen.

Toekomstige visie: sensornetwerken en zonne-energie

De onderzoekers envisageren dit systeem te gebruiken om een sensornetwerk binnen een studiegebied te creëren; bijvoorbeeld kunnen ze drones of insecten gebruiken om sensoren over een bos of boerderij te strooien die ze willen monitoren. Eenmaal een mechanisme ontwikkeld om sensoren te herwinnen na hun batterijleven, verwacht het team dat hun systeem in een wijd verscheidenheid aan locaties gebruikt kan worden, inclusief gevoelige milieugebieden. Ze plannen de batterij te vervangen door een zonnecel en sensorimplementatie te automatiseren in industriële settings.

Voor meer informatie, neem contact op met Sarah McQuate via smcquate@uw.edu; 206-543-2580.