化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
關注水質(zhì)安全，“高品質(zhì)供水水質(zhì)分析與檢測技術線上研討會”開課在即
2025年5月7日14:00，化工儀器網(wǎng)特舉辦“高品質(zhì)[詳細]
風力傳播種子激發(fā)飛行微裝置研發(fā)靈感 環(huán)境監(jiān)測再添一猛將
2021年09月24日 14:09:55
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8715
受風力傳播種子的啟發(fā)，美國西北大學科學家在內(nèi)的研究團隊研發(fā)了一種飛行裝置，未來可應用于環(huán)境監(jiān)測或通信。這種飛行裝置可以攜帶有源電子載荷，從而可在一定范圍建立無電池無線設備。該項成果在英國雜志《自然》上發(fā)表。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】植物種子有各種形狀和大小，其中降落傘形、撲翼或飛旋形、直升機形種子可利用風力傳播，散播遺傳物質(zhì)擴大種群繁殖。這些種子迎風而起、隨風而落，簡單的模式其實歷經(jīng)千萬年的自然選擇演化——能在無主動驅(qū)動力的情況下“與風同行”幾公里甚至更遠的距離，其中包含著特殊的幾何結(jié)構(gòu)與精妙的力學設計。
受風力傳播種子的啟發(fā)，美國西北大學科學家在內(nèi)的研究團隊研發(fā)了一種飛行裝置，未來可應用于環(huán)境監(jiān)測或通信。這種飛行裝置可以攜帶有源電子載荷，從而可在一定范圍建立無電池無線設備。該項成果在英國雜志《自然》上發(fā)表。
風力傳播種子給予微飛行器滯空能力提升突破的機會，即利用三維結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定性。這種精確的力學分析，能讓微電子器件在飛行和下落中都不會損壞，保證了其未來集成電子系統(tǒng)在空中工作的能力。
該飛行裝置大小包括從小于1毫米的微型到大于1毫米的大型。研究人員通過多次模擬和風洞實驗，改變包括飛行器直徑、結(jié)構(gòu)和翼型等在內(nèi)的設計參數(shù)，以此改變空氣動力學影響。此外，研究人員仿照直升機型和飛旋形種子，在旋轉(zhuǎn)過程中加強了裝置的穩(wěn)定性。這些細小設計可以集成簡單電子器件，其中包含檢測空氣顆粒物的電路。
該微型飛行器優(yōu)勢突出，作用多樣。例如，驅(qū)動微飛行器在空氣中具有良好滯空性的，可以在飛行器上集成電子電路功能模塊，從而實現(xiàn)空氣污染物監(jiān)測等功能。除此之外，它還可以像植物種子一樣廣泛播撒，有望成為物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點，構(gòu)建具有空間深度與時間廣度的低成本實時監(jiān)測系統(tǒng)，助力未來疫情監(jiān)測與病毒防控。值得一提的是，該類微飛行器在空氣中下落速度約0.28m/s，非常緩慢，只有雪花平均下落速度的1/8左右，緩慢下降速度和下落模式為其提供了較好的飛行穩(wěn)定性。
環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的重要基礎更是環(huán)境管理的基本手段，監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確、科學、及時關系到整個環(huán)境監(jiān)測甚至環(huán)境保護工作的成敗。目前，環(huán)境監(jiān)測儀器產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游硬件、軟件、檢測試劑，中游監(jiān)測儀器、監(jiān)測系統(tǒng)，下游儀器維護、設備運營。近年來，現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡體系構(gòu)建成為熱點，地下水監(jiān)測、海洋監(jiān)測、農(nóng)村監(jiān)測、溫室氣體監(jiān)測網(wǎng)絡正在建設中，實現(xiàn)大氣超級站、衛(wèi)星遙感、水環(huán)境等自動檢測數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建統(tǒng)一的國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)管理平臺。而微型飛行裝置的問世，恰好完善動態(tài)監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡。
下一步，研究人員將基于互聯(lián)網(wǎng)連接設備網(wǎng)絡的各種技術，理解飛行器在風中會有怎樣的行為，以及降落傘形和滑翔機形飛行器表現(xiàn)如何進行深入研究。
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
2024年我國氫能生產(chǎn)消費規(guī)模位列世界第一
4月28日，由國家能源局組織行業(yè)相關機構(gòu)和專家編制的《中國氫能發(fā)展報告（2025）》正式發(fā)布?！秷蟾妗凤@示，2024年我國氫能全年...2025-04-29 15:47:14 -
近日，經(jīng)國務院同意，生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、商務部、海關總署聯(lián)合印發(fā)《中國履行〈關于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議...2025-04-27 14:41:52
-
近日，廣州醫(yī)科大學就“廣醫(yī)2025年公共衛(wèi)生學院、基礎醫(yī)學院和金域檢驗學院教學實驗室建設儀器設備購置項目”發(fā)布公開招標公告，預算金...2025-04-27 09:46:13
-
強化新污染物源頭防控！生態(tài)環(huán)境部發(fā)布意見
近日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關于加強重點行業(yè)涉新污染物建設項目環(huán)境影響評價工作的意見》，明確重點行業(yè)中涉新污染物建設項目環(huán)境影響評價和嚴...2025-04-22 09:43:43 -
《溫室氣體無組織排放監(jiān)測系統(tǒng)校準規(guī)范》征求意見中
日前，國碳達峰碳中和計量技術委員會碳排放量計量分技術委員會關于《溫室氣體無組織排放監(jiān)測系統(tǒng)校準規(guī)范》征求意見的通知，截止時間202...2025-04-21 13:21:53 -
我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)營收規(guī)模突破2.2萬億元
近年來我國生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)持續(xù)壯大，日益成為深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的主力軍與實現(xiàn)“雙碳”目標的生力軍。全國生態(tài)環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)營收規(guī)模突破...2025-04-17 15:10:34
版權與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
