Sociedad

02-12-2021 15:36 - El mundo a un clic

Microfliers: diminutos chips voladores prometen resolver grandes problemas

Ingenieros de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, se inspiraron en la aerodinámica de las semillas de arce para incorporar a los microchips electrónicos la capacidad de volar. Diseminados en el aire, podrían utilizarse para monitorear la contaminación ambiental y las enfermedades de transmisión aérea.

Por Marina Guerrier
Por Marina Guerrier
02-12-2021 | 15:36

El mundo a un clic

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Como los sensores y las memorias para almacenar datos, los micorfliers se suman a la lista de tecnologías miniaturizadas que prometen resolver los problemas más grandes de la humanidad. “El microflier es la estructura voladora más pequeña jamás creada por humanos”, se titula el comunicado que emitió la Universidad de Northwestern, a cargo del desarrollo, y asegura que “dispersos en el aire y con el tamaño de un grano de arena, podrán monitorear la contaminación y las enfermedades transmitidas por el aire”, entre otras “actividades que exigen coberturas a gran escala”, como “la vigilancia de la población.

Los microfliers cuentan con un diseño bioinspirado en las semillas de arce y emulan la anemocoria, uno de los procesos evolutivos que utilizan las especies vegetales para reproducirse en un territorio más extenso y sobrevivir en la competencia con otras especies. Esta estrategia evolutiva, que consiste en utilizar las corrientes de aire para recorrer grandes distancias, es posible porque muchas semillas cuentan con una suerte de complemento -como alas o coronas de filamentos- que facilitan la suspensión en el aire y alargan la distancia que pueden recorrer.

A partir del prototipo natural de la semilla de arce y la ayuda de modelos de computación para optimizar el diseño tridimensional, el equipo de ingenieros logró incorporar a los diminutos microchips electrónicos tres alas y con ellas, la capacidad de volar. Como las semillas, los microfliers no utilizan motor ni fuente de energía más allá de las corrientes de aire. En fricción con las alas generan un movimiento de rotación lento, estable y duradero; y pueden aterrizar de forma controlada, una vez cumplida su tarea.

"A lo largo de miles de millones de años, la naturaleza ha diseñado semillas con una aerodinámica muy sofisticada. Tomamos prestados esos conceptos de diseño, los adaptamos y los aplicamos a plataformas de circuitos electrónicos", afirma John Rogers, especialista en bioelectrónica y director de desarrollo de los microfliers, en el comunicado de la Universidad de Northwestern. "Nuestro objetivo era agregar el vuelo alado a los sistemas electrónicos a pequeña escala con la idea de que estas capacidades nos permitirían distribuir dispositivos electrónicos miniaturizados y altamente funcionales para el estudio de la contaminación, la vigilancia de la población o el seguimiento seguimiento de enfermedades", agrega.

La estructura de los microfliers cuenta con dos partes: las tres alas aerodinámicas en los lados, y un conjunto de componentes electrónicos de tamaño milimétrico en el centro. Precisamente, los sensores que registran la información sobre el aire, la memoria que almacena los datos recogidos y la antena que transmite la información a una computadora o celular, se concentra en el centro del microchip volador para que no pierda el control y caiga.

El desarrollo ya fue probado con éxito en el laboratorio, según explican los investigadores en el comunicado, pero la siguiente fase consiste en resolver de qué manera los microfliers levantarán vuelo y crearán la red masiva de sensores que permanecerá suspendida en el aire. Rogers, en el artículo publicado por la Universidad de Northwestern, propone dejarlos caer desde un avión o un edificio a gran altura para que, durante su descenso, se monitoree los niveles de contaminación a diferentes alturas.

Pero ¿qué pasa con la basura electrónica generada por los microchips que aterrizan en el suelo una vez cumplida su tarea? El equipo de ingenieros afirma que la absorción de los microfliers se realiza de forma natural. Según explicaron en el comunicado, el laboratorio ya  desarrolló otros dispositivos electrónicos biodegradables como los marcapasos que pueden disolverse en agua sin causar daños ambientales. Y ahora, eestán usando los mismos materiales y técnicas para construir de forma masiva los milimétricos chips voladores.

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