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Des capteurs miniatures qui flottent dans l’air ont été développés

Des capteurs miniatures qui flottent dans l’air ont été développés

 

Des capteurs miniatures qui volent librement dans le vent et équipés d’une interface sans fil peuvent mesurer la température, l’humidité ou d’autres données environnementales, et enregistrer ces paramètres sur de grandes surfaces, telles que des forêts ou des champs. Ces appareils peuvent être utilisés dans de nombreux domaines, parmi lesquels l’agriculture et la météorologie semblent être les plus importants.

Les capteurs sans fil peuvent surveiller les changements de température, d’humidité ou d’autres conditions environnementales sur de vastes étendues de terres, telles que des fermes ou des forêts. Ces outils peuvent fournir des informations uniques pour une variété d’applications, y compris l’agriculture et la surveillance du changement climatique. L’un des problèmes de cette technologie aujourd’hui est de savoir comment des centaines, voire des milliers de ces dispositifs peuvent être physiquement déployés sur de vastes zones. C’est juste une perte de temps et coûteux.

Des scientifiques de l’Université de Washington ont rencontré ce problème inspiré par la nature – des plantes qui utilisent le vent pour disperser les graines. Les résultats de leurs recherches ont été publiés sur les pages du prestigieux site scientifique Nature à la mi-mars.

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Ils ont développé un petit appareil avec des capteurs qui flottent pendant un certain temps par la force du vent dans l’air avant qu’il ne touche finalement le sol. Le capteur ne pèse que 30 milligrammes et, par vent modéré, il peut parcourir jusqu’à 100 mètres de l’endroit où le drone a été largué.

Le capteur peut contenir jusqu’à quatre capteurs et, après avoir atterri au sol, tire son énergie de panneaux solaires miniatures placés dessus. Ils alimentent tous les appareils électroniques à bord, qui peuvent transmettre des données par radio à une distance allant jusqu’à 60 mètres.

Le premier problème que les scientifiques ont dû résoudre était que l’appareil pouvait flotter librement au-dessus du sol aussi longtemps que possible. Il s’avère que la forme de l’appareil est déterminante. Les scientifiques ont testé plusieurs dizaines de structures pour déterminer ce qu’il fallait faire pour faire planer le capteur le plus longtemps possible, et ainsi parcourir la plus grande distance.

Ils ont donc examiné les graines d’une seule plante qui n’a pas son pareil à cet égard. C’est une herbe bien connue appelée pissenlit, en particulier les graines de cette plante. Des poils miniatures se détachent d’eux, grâce auxquels ils flottent longtemps dans les airs. Ils ont donc équipé les capteurs d’éléments similaires sous la forme d’une structure en anneau solide. Pour mesurer la distance parcourue par les appareils dans le vent, les scientifiques les ont lâchés à différentes hauteurs en le faisant manuellement (immeubles de grande hauteur) ou en utilisant un drone.

Pour assurer la légèreté, les appareils électroniques ne sont pas alimentés par une batterie lourde, mais par des panneaux solaires. Les capteurs atterrissent toujours au sol de manière à ce que les panneaux solaires soient verticaux. L’utilisation des panneaux signifie qu’après le coucher du soleil, le capteur ne s’allume pas et ne peut pas transmettre de données. Mais lorsque le soleil se lève le lendemain matin, le capteur est actif et peut à nouveau transmettre des données. Dans le même temps, l’équipe a conçu l’électronique pour contenir un condensateur spécial qui pourrait stocker de l’électricité pendant la nuit.

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