自然界總會(huì)賦予不同生物獨(dú)特的特性,這些特性也往往能為科技的發(fā)展提供許多有趣的思路,而最近,科研似乎也為傳感器技術(shù)許下了“蒲公英的約定”。
蒲公英作為一種多年生草本植物,其特殊的繁衍方式富有代表性。在開(kāi)花之后,蒲公英身上的白色冠毛會(huì)結(jié)成絨球,牽引著種子隨風(fēng)飄蕩,最后慢悠悠地落在新的土地孕育生命。美國(guó)一研究團(tuán)隊(duì)從中獲得啟發(fā),研究出一種微型的傳感器裝置。
據(jù)悉,盡管這種傳感器便攜裝置在重量上遠(yuǎn)大于1毫克重的蒲公英種子,但是釋放后,同樣可以被風(fēng)輕松吹走,并且在吹動(dòng)的過(guò)程中,它能夠像蒲公英種子一樣處于一個(gè)緩慢下落但始終直立的狀態(tài)。
不過(guò)不同于蒲公英是通過(guò)花朵來(lái)發(fā)散種子,這種微型傳感器便攜裝置傳播的過(guò)程需要無(wú)人機(jī)的參與。不過(guò)根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及推算證明,經(jīng)由無(wú)人機(jī)釋放后,這種傳感器便攜裝置可以在微風(fēng)的幫助下飄散大于100米的距離。同樣,不同于蒲公英種子飄散是為了繁衍,這個(gè)裝置的目的更加復(fù)雜,對(duì)于人機(jī)之間的交互要求也更高,因此,研究人員在設(shè)置這種可隨風(fēng)漂浮的傳感器便攜裝置的時(shí)候,也下了許多功夫。
首先就是重量以及信號(hào)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。為了確保這種便攜裝置能夠被風(fēng)所吹動(dòng),研究人員將其設(shè)計(jì)成了無(wú)電池驅(qū)動(dòng),取而代之的是使用太陽(yáng)能電池板進(jìn)行供能,這也使得裝置在滿足隨風(fēng)飄揚(yáng)的前提下,能夠容納4個(gè)傳感器,換言之一個(gè)完整的裝置可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、壓力和光的測(cè)量工作。而在信號(hào)強(qiáng)度方面,該裝置通過(guò)太陽(yáng)能電板的供能,并且采用了反向散射這一特殊的信息傳遞方式,理論上最遠(yuǎn)可以將60米外的傳感器數(shù)據(jù)無(wú)線共享給終端,這也使得裝置具備非常不錯(cuò)是使用空間。
不過(guò),即便如此,這個(gè)裝置仍然面臨著許多有待解決的問(wèn)題。例如,盡管無(wú)電池設(shè)計(jì)讓其重量得到了保障,但是也導(dǎo)致它不具備儲(chǔ)能結(jié)構(gòu),這也就間接導(dǎo)致在無(wú)光環(huán)境下,這種傳感器便攜裝置無(wú)法正常的工作,但實(shí)際上,溫度、濕度、壓力和光的測(cè)量,許多時(shí)候都會(huì)面臨無(wú)光環(huán)境。當(dāng)然研究人員也考慮過(guò)后續(xù)通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)電容來(lái)滿足儲(chǔ)能的需要,不過(guò)這就意味著產(chǎn)品在設(shè)計(jì)以及技術(shù)上,要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的突破。此外,回收上存在的難題同樣復(fù)雜,這一問(wèn)題也要在解決了儲(chǔ)能問(wèn)題后,進(jìn)行客服。
但是,可以預(yù)想到的是,這種裝置富有新意的設(shè)計(jì),十分適用于大范圍的檢測(cè)監(jiān)測(cè)工作,通過(guò)對(duì)傳感器的進(jìn)一步定制,還能實(shí)現(xiàn)許多特殊檢測(cè)項(xiàng)目的測(cè)定,可以說(shuō)運(yùn)用前景廣闊。因此相信對(duì)于不少人來(lái)說(shuō),這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展都是值得期待的。
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