近日,科学家受到风力传播的植物种子启发,研制出一种新飞行装置,或可应用于环境监测或通信。这种飞行装置可以携带有源电子载荷,从而可建立新的潜在范围的无电池无线设备。
植物种子有各种形状,大小不一,其中一些可利用风力传播,散播遗传物质繁殖种群。这些形状可分为四类:降落伞形,如蒲公英;滑翔机形,如翅葫芦;直升机形,如梣叶槭和大叶枫;及扑翼或飞旋形,如毛泡桐或臭椿。
受风力传播种子的启发,科学家们设计了一系列飞行器,大小从微型(小于1毫米)到大型(大于1毫米)。他们使用模拟和风洞实验,研究了改变设计参数如飞行器直径、结构和翼型的空气动力学影响。
在直升机型和飞旋形种子中,旋转行为加强了这些装置的稳定性和飞行行为。这些设计可以集成简单电子器件,其中一例包含有一个检测空气颗粒物的电路。并且,这些装置可以构成动态传感器网络,用于环境监测、无线通信节点,或基于互联网连接设备网络即物联网的各种其他技术。
研究人员表示,目前的工作为增进飞行器能力铺平了道路,但仍需要做进一步工作,以理解飞行器在风中会有怎样的行为,其他设计(降落伞形和滑翔机形飞行器)表现如何。