Quelle est cette minuscule puce ailée de la taille d’un grain de sable ?

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Quelle est cette minuscule puce ailée de la taille d'un grain de sable ?

Image : North Western.

Qu’on soit prêt ou non, les puces volantes sont là. Mais, contrairement aux drones motorisés, ces aéronefs sont suffisamment légers pour être portés par les vents.

Cette technologie, mise au point par des ingénieurs de l’université Northwestern, aux Etats-Unis, s’est inspirée de graines d’érable pour son projet, qui a abouti à un minuscule aéronef qui se laisse transporter par le vent avant de se poser en douceur grâce à sa conception semblable à celle d’un hélicoptère. L’université appelle ce dispositif un “microflier”.

« En étudiant les érables et d’autres types de graines dispersées par le vent, les ingénieurs ont optimisé l’aérodynamisme du microflier pour s’assurer que, lorsqu’il est lâché à haute altitude, il tombe à faible vitesse et de manière contrôlée », explique l’université Northwestern. « Ce comportement stabilise son vol, assure sa dispersion sur une large zone et augmente le temps d’interaction avec l’air, ce qui le rend idéal pour surveiller la pollution atmosphérique et les maladies transmises par l’air. »

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Capter des données environnementales

La petite taille de ces dispositifs électroniques les rend aptes à de nombreuses tâches – du contrôle et de la surveillance de l’environnement à la gestion des maladies.

Dans un article publié dans la revue Nature, les chercheurs expliquent comment ils ont « examiné des structures passives conçues pour un vol contrôlé et non motorisé dans des environnements naturels ou urbains ».

Les modules de vol passifs peuvent être équipés de capteurs, de sources d’énergie, d’antennes pour la communication sans fil et de mémoire intégrée. « Notre objectif était d’ajouter le vol ailé aux systèmes électroniques à petite échelle, avec l’idée que ces capacités nous permettraient de distribuer des dispositifs électroniques miniaturisés hautement fonctionnels pour détecter l’environnement dans le cadre du contrôle de la contamination, de la surveillance des populations ou du suivi des maladies », indique John Rogers, un ingénieur en électronique qui a dirigé le développement du dispositif.

Il a emprunté le design aérodynamique des graines et l’a appliqué aux circuits électroniques, en s’appuyant sur des travaux antérieurs sur la façon dont les graines légères des arbres, comme les graines de pissenlit, sont transportées par le vent.

Modélisation informatique de graines

Les graines d’érable ont des ailes semblables à celles des papillons. Elles tombent avec une action de propulsion qui utilise le vent pour créer un atterrissage en douceur. « Ces structures biologiques sont conçues pour tomber lentement et de manière contrôlée, afin de pouvoir interagir avec les régimes de vent pendant la période la plus longue possible. Cette caractéristique maximise la distribution latérale par des mécanismes purement passifs et aériens », décrit-il.

Le groupe a utilisé la modélisation informatique de diverses graines pour créer un modèle qui imite les graines qui tombent le plus doucement.

« La miniaturisation des dispositifs représente la trajectoire de développement dominante dans l’industrie électronique, où les capteurs, les radios, les batteries et autres composants peuvent être construits dans des dimensions toujours plus petites », poursuit John Rogers.

Couverture étendue

L’équipe imagine qu’un grand nombre de dispositifs pourraient être largués d’un avion ou d’un bâtiment et dispersés à grande échelle pour surveiller les efforts d’assainissement de l’environnement, après un déversement de produits chimiques, ou pour suivre les niveaux de pollution atmosphérique à différentes altitudes.

« La plupart des technologies de surveillance font appel à des instruments en vrac conçus pour collecter des données localement, à un petit nombre d’endroits dans une zone spatiale d’intérêt », explique John Rogers.

« Nous envisageons une grande multiplicité de capteurs miniaturisés qui peuvent être distribués à une haute densité spatiale sur de grandes zones, pour former un réseau sans fil. »

Source : ZDNet.com

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