Tyto mikročipy jsou nejmenší létající zařízení. V budoucnu se budou vznášet kolem nás

Pozorování rostlinných semen pomohlo inženýrům na Severozápadní univerzitě (Northwestern University) v USA vytvořit nejmenší létající zařízení. Jsou tak malé, že jsou téměř neviditelné, napsal magazín Nature.

Příroda po miliony let zdokonalovala semena některých druhů rostlin tak, aby se s pomocí větru dostala na velké vzdálenosti. Známým příkladem je semeno javoru, které se po oddělení od stromu otáčí jako vrtule helikoptéry. Řešení, která vznikla v průběhu evoluce, využili američtí vědci ve svém výzkumu.

Inženýři se nesnažili pouze napodobit strukturu semen nebo jejich chování. Cílem bylo spojit schopnost zůstat ve vzduchu po dlouhou dobu se schopností sbírat data. Takto vznikly létající mikročipy. Lze je použít ke studiu kvality ovzduší, detekci patogenů v ovzduší atd.

• 

Létající čipy mohou být menší než zrnka písku

Prototypy vytvořené Američany měří od 0,4 mm do 40 mm. Největší modely mohou obsahovat senzory umožňující měření, elektroniku pro záznam dat nebo antény umožňující komunikaci zařízení mezi sebou nebo například s chytrým telefonem. Jednotky menší než zrnka písku by naopak mohly měnit barvu v reakci na faktory prostředí, například na přítomnost určitých chemických látek. Tyto změny by monitorovalo letadlo nebo dron, z něhož by byly mikročipy předem uvolněny.

Inženýři při své práci použili počítačové modelování, které výrazně urychlilo proces optimalizace. To umožnilo získat tvary a velikosti, které se u semen nevyskytují. „Myslíme si, že se nám podařilo nad přírodou zvítězit, alespoň v omezené míře. Vytvořili jsme struktury, které padají pomaleji a mají stabilnější trajektorii než semena,“ říká vedoucí týmu John A. Rogers.

Rogers vysvětlil, že miniaturizace má své limity. Za těmito hranicemi se aerodynamika rozpadá a vše vypadá a padá jako koule. Jeho tým musel dosáhnout limitů stanovených fyzikou.

Potřebujeme vůbec létající mikročipy?

Nadšení tvůrců tlumí Núria Castellová, která pracuje pro Norský institut pro výzkum ovzduší. Ta uvedla, že v případě její práce, která zahrnuje monitorování kvality ovzduší ve městech, by létající mikročipy způsobily jen další problémy. Castellová a Rogers se však shodují, že létající mikročipy by mohly být užitečné v nouzových situacích, například při ekologických katastrofách, kdy je třeba okamžitě reagovat a rychle shromažďovat údaje. V takových případech by se nad postiženou oblastí mohl objevit dron a shodit malá zařízení, která by okamžitě poskytla cenné informace.

Problémem, který je třeba řešit, je také kontaminace životního prostředí samotnými mikročipy. Nejsou navrženy jako zařízení, která by se dala znovu použít, takže elektronické součástky by skončily v řekách, jezerech a půdě, což by se časem samo o sobě stalo problémem. Vedoucí výzkumného týmu však tvrdí, že se již pracuje na využití biologicky rozložitelných materiálů v projektu. „Brzy představíme nové modely, ve kterých veškerá elektronika jednoduše zmizí a odplaví ji déšť,“ oznámil Rogers.

Autoři projektu upozorňují, že se stále jedná o ranou fázi vývoje a mikročipy byly testovány pouze v malém kontrolovaném prostředí. V budoucnu bude nutné je testovat ve velkém měřítku, mimo laboratoř. K tomu by však byl zapotřebí obchodní partner, který by umožnil další rozvoj technologie.

Zdroj: nature.com, northwestern.edu