Le potentiel des capteurs sans fil sans batterie est beaucoup plus élevé que prévu : à eux seuls, ils sont capables de surveiller l'évolution de la température, de l'humidité et de diverses autres conditions environnementales. Nous parlons d'outils utiles et fonctionnels, qui ont de nombreux domaines d'application (de l'agriculture à la surveillance du changement climatique). Le seul inconvénient est le coût. Placer des centaines de capteurs sans fil dans une grande zone est actuellement très difficile et coûteux.
Au moins c'était avant l'arrivée d'un nouveau projet incroyable vient de paraître dans la revue Nature.
Une équipe de l'Université de Washington a développé un petit appareil qui peut transporter plus d'un capteur à la fois tout en étant poussé par le vent. Le dispositif s'inspire des graines du pissenlit, ou pissenlit : les pissenlits qui se dispersent dans l'air avec l'arrivée des premiers vents. Dans un certain sens, elles reprennent aussi sa forme, tout aussi délicate et "légère".
Capteurs en forme de pissenlit
Le nouvel appareil développé par l'équipe pèse environ 30 milligrammes et est capable de parcourir jusqu'à 100 mètres dans une brise modérée.
Une fois sur le terrain, profitez de l'aide de spécialistes des panneaux solaires pour alimenter et partager les données des capteurs (à l'intérieur il y en a au moins quatre) jusqu'à 60 mètres de distance.
Shyam Gollakota, professeur à la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering et auteur du projet, a fourni quelques informations supplémentaires. Selon lui, ce système innovant fournit une indication claire sur la manière de mettre en œuvre la distribution de capteurs sans augmenter les prix.
Notre prototype suggère que vous pourriez utiliser un drone pour libérer des milliers de ces appareils en une seule goutte. Ils seront tous transportés par le vent de manière légèrement différente, et vous pouvez essentiellement créer un réseau de 1.000 XNUMX appareils avec cette chute. C'est surprenant et transformateur pour le domaine de la mise en œuvre des capteurs, car à l'heure actuelle, cela pourrait prendre des mois pour mettre en œuvre manuellement autant de capteurs.
Des résultats tangibles
Dans la feuille de route qui a conduit à la forme actuelle, les chercheurs ont testé 75 conceptions différentes. Les alternatives et les options ont été examinées pour arriver au compromis parfait. Pour garder la structure légère, l'équipe a choisi d'utiliser des panneaux solaires au lieu d'une batterie classique. Sur la base de ce qui a émergé des tests, les appareils ont atterri avec les panneaux solaires orientés verticalement 95% du temps, permettant une recharge énergétique correcte.
Capteurs piégés dans le système
N'ayant pas de batterie, les appareils risquent de ne pas stocker d'énergie. Et cela signifierait essentiellement qu'après la tombée de la nuit, les capteurs cessent de fonctionner. Pour résoudre le problème, l'équipe a inclus un condensateur dans le système - un appareil capable de stocker une certaine charge pendant la nuit. Après cela, un autre petit circuit sera ajouté, qui mesurera la quantité d'énergie stockée et la quantité encore disponible.
Chacun de ces petits appareils repose sur une méthode de transmission spécifique. Le but, en fait, est d'envoyer sans fil les données des capteurs aux chercheurs, afin qu'ils puissent les analyser.
Les appareils auront pour tâche de mesurer la température, l'humidité, la pression et la lumière. Ils enverront les données jusqu'au coucher du soleil, puis recommenceront le lendemain matin.
Développements futurs
Parmi les développements possibles, il y a l'idée de rendre les systèmes encore plus biodégradables.
En effet, comme il n'y a pas de batterie, l'appareil continuera à fonctionner jusqu'à ce qu'il tombe physiquement en panne. Cela signifie qu'il finira par se disperser dans l'écosystème, trop petit pour être trouvé. Il vaut donc mieux penser à une hypothèse non nocive pour l'environnement.
Vikram Iyer, l'auteur principal du projet, est enthousiasmé par l'avenir.
Ce n'est que la première étape. Il y a tellement d'autres directions que nous pouvons prendre maintenant, comme développer des implémentations à grande échelle, créer des appareils qui peuvent changer de forme en tombant, ou même ajouter un peu plus de mobilité pour que les appareils puissent se déplacer autour d'un tour sur le sol pour se rapprocher. à un domaine qui nous intrigue.
