Ingenieros de la Universidad de Northwestern desarrollaron un microchip del tamaño de un grano de arena y con la capacidad de volar (microflier), que no cuenta con motor. Para moverse utiliza el viento, de igual forma que una semilla y gira como un helicóptero por el aire mientras cae al suelo.
Para llegar a construir los microfliers, señalan en la investigación publicada en la revista Nature, los ingenieros tuvieron que estudiar varios tipos de semillas que son dispersadas por el viento, para con esta información optimizar su aerodinámica permitiendo que pudieran caer a una velocidad lenta de forma controlada tras liberarse a gran altura.
Además, se les dotó de alas para estabilizar su vuelo, lo que permite asegurar su dispersión en una mayor área y aumentar el tiempo que pueden interactuar con el aire, convirtiéndolas de acuerdo a los ingenieros, en un elemento ideal para monitorear la contaminación en el aire y hacer estudios sobre las enfermedades transmitidas por esta vía.
Construidos a partir de las formas de la naturaleza
Estos dispositivos, están inspirados en ideas del mundo biológico, específicamente en las semillas, donde hay casos que cuentan con una aerodinámica muy sofisticada y que se pudo replicar con los microfliers utilizando tecnología ultra miniaturizada, pues llevan sensores, fuente de energía, antena de comunicaciones y memoria integrada para almacenar datos.
John A Rogers, quien estuvo a cargo del desarrollo, señaló que su intención era "agregar la capacidad de vuelo alado a los sistemas electrónicos a pequeña escala".
Entre las semillas en las que se basaron para trabajar este proyecto está de hoja de arce, que cuenta con una forma de hélice, que le permite girar en el aire y aterrizar en el suelo de forma suave. También se estudió la tristellateia, una enredadera con semillas en forma de estrella que cuenta con alas afiladas que atrapan el viento para caer girando lentamente.
Desarrollando estructuras que cayeran rotando y de forma controlada
A partir de estos casos, los ingenieros diseñaron y construyeron varios propuestas con distinto número de alas, ángulos y formas, mientras que para entender cómo el aire fluía a su alrededor utilizaron modelos computacionales a gran escala y llegar así a la estructura ideal, que debía contar con rotación lenta y controlada.
Para llegar a elaborar los microfliers, tuvieron que utilizar dos técnicas distintas, primero la estructura se fabricaba de una forma plana y después se les integraba un sustrato de caucho "ligeramente" estirado, para que al momento de que este se relajaba, se producía un cambio en la forma que permitía que las alas "saltaran" a formas tridimensionales previamente definidas, como si fuera un libro desplegable.
Este proceso de construcción les permitió a los ingenieros construir los semiconductores en diseños planos de una forma similar a los chips que luego se transformaban en estructuras voladoras en 3D. Además, para evitar una caída caótica al suelo, el peso de la electrónica fue distribuido bajo el centro del microflier, con lo que se puede evitar pierda el control.
Los microfliers pueden monitorear el ambiente, pero también combaten la generación de basura electrónica
Esta variante del microflier cuenta con una antena y sensores para detectar los rayos ultravioleta
Para probar su versatilidad, el equipo de Rogers les integró sensores de PH para monitorear la calidad del agua, y fotodetectores para medir la exposición al sol, y señaló que podrían dejarse caer desde aviones o edificios para analizar la afectación ambiental tras un derrame o para rastrear niveles de contaminación.
Además y para evitar generar basura electrónica, el laboratorio trabaja en componentes electrónicos transitorios que puedan disolverse en agua sin causar daño, que pueden reabsorberse por el ambiente de forma natural e inofensiva.
