Sensores sem fio podem monitorar mudanças de temperatura, umidade ou outras condições ambientais em grandes áreas de terra, como fazendas ou florestas. Essas ferramentas podem fornecer informações exclusivas para uma variedade de aplicações, incluindo agricultura e monitoramento de mudanças climáticas. Um dos problemas com essa tecnologia hoje é como centenas ou mesmo milhares desses dispositivos podem ser implantados fisicamente em grandes áreas. É apenas um desperdício de tempo e caro.

Cientistas da Universidade de Washington encontraram esse problema inspirado na natureza – plantas que usam o vento para dispersar sementes. Os resultados de sua pesquisa foram publicados nas páginas do prestigiado site de ciências Nature em meados de março.

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Eles desenvolveram um pequeno dispositivo com sensores que flutuam por algum tempo pela força do vento no ar antes de finalmente atingir o solo. O sensor pesa apenas 30 miligramas e, com ventos moderados, pode viajar até 100 metros do local onde o drone foi lançado.

O sensor pode conter até quatro sensores e, após pousar no solo, consome energia de painéis solares em miniatura colocados nele. Eles fornecem energia para todos os dispositivos eletrônicos a bordo, que podem transmitir dados via rádio a uma distância de até 60 metros.

O primeiro problema que os cientistas tiveram que resolver foi que o dispositivo poderia flutuar livremente acima do solo pelo maior tempo possível. Acontece que a forma do dispositivo é decisiva. Os cientistas testaram várias dezenas de estruturas para determinar o que fazer para que o sensor pairasse o maior tempo possível e, assim, voasse a maior distância.

Então eles olharam para as sementes de uma única planta que é inigualável a esse respeito. É uma erva bem conhecida chamada dente-de-leão, especificamente as sementes desta planta. As cerdas em miniatura se destacam delas, graças às quais flutuam no ar por um longo tempo. Então eles equiparam os sensores com elementos semelhantes na forma de uma estrutura de anel sólido. Para medir a distância que os dispositivos viajariam ao vento, os cientistas os soltaram de diferentes alturas, fazendo isso manualmente (prédios altos) ou usando um drone.

Para garantir a leveza, os dispositivos eletrônicos são alimentados não por uma bateria pesada, mas por painéis solares. Os sensores sempre pousam no chão de forma que os painéis solares fiquem na vertical. O uso dos painéis significa que após o pôr do sol, o sensor não liga e não pode transmitir dados. Mas quando o sol nasce na manhã seguinte, o sensor está ativo e pode transmitir dados novamente. Ao mesmo tempo, a equipe projetou a eletrônica para conter um capacitor especial que poderia armazenar eletricidade durante a noite.