I sensori wireless possono monitorare i cambiamenti di temperatura, umidità o altre condizioni ambientali su vaste aree di terreno, come fattorie o foreste. Questi strumenti possono fornire informazioni uniche per una varietà di applicazioni, tra cui l’agricoltura e il monitoraggio dei cambiamenti climatici. Uno dei problemi con questa tecnologia oggi è il modo in cui centinaia o addirittura migliaia di tali dispositivi possono essere distribuiti fisicamente su vaste aree. È solo una perdita di tempo e costosa.

Gli scienziati dell’Università di Washington hanno riscontrato questo problema ispirandosi alla natura: piante che usano il vento per disperdere i semi. I risultati della loro ricerca sono stati pubblicati sulle pagine del prestigioso sito scientifico Nature a metà marzo.

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Hanno sviluppato un piccolo dispositivo con sensori che galleggiano per qualche tempo sotto la forza del vento nell’aria prima che colpisca finalmente il suolo. Il sensore pesa solo 30 milligrammi e con venti moderati può viaggiare fino a 100 metri dal punto in cui è caduto il drone.

Il sensore può contenere fino a quattro sensori e, dopo essere atterrato a terra, trae energia dai pannelli solari in miniatura posizionati su di esso. Forniscono alimentazione a tutti i dispositivi elettronici di bordo, che possono trasmettere dati via radio fino a una distanza di 60 metri.

Il primo problema che gli scienziati hanno dovuto risolvere è stato che il dispositivo poteva galleggiare liberamente sopra il suolo il più a lungo possibile. Si scopre che la forma del dispositivo è decisiva. Gli scienziati hanno testato diverse dozzine di strutture per determinare cosa fare per far volare il sensore il più a lungo possibile e quindi volare alla massima distanza.

Quindi hanno esaminato i semi di una singola pianta che non è seconda a nessuno in questo senso. È un’erba ben nota chiamata dente di leone, in particolare i semi di questa pianta. Le setole in miniatura si distinguono da loro, grazie alle quali galleggiano nell’aria per molto tempo. Quindi hanno dotato i sensori di elementi simili sotto forma di una solida struttura ad anello. Per misurare la distanza percorsa dai dispositivi nel vento, gli scienziati li hanno fatti cadere da diverse altezze facendolo manualmente (grattacieli) o usando un drone.

Per garantire leggerezza, i dispositivi elettronici sono alimentati non da una batteria pesante, ma da pannelli solari. I sensori atterrano sempre a terra in modo tale che i pannelli solari siano verticali. L’utilizzo dei pannelli significa che dopo il tramonto il sensore non si accende e non può trasmettere dati. Ma quando il sole sorge la mattina successiva, il sensore è vivo e può trasmettere nuovamente i dati. Allo stesso tempo, il team ha progettato l’elettronica per contenere un condensatore speciale che potrebbe immagazzinare un po’ di elettricità durante la notte.