دانشمندان دانشگاه واشنگتن با الهام از برگ درختان ریزپرنده های اوریگامی ساخته اند که برای تغییر پرواز و در حالت های مختلف تغییر شکل می دهند.
به گزارش تکناک، اگر می‌خواهید حسگرهای محیطی را با انداختن آنها از پهپاد در یک منطقه وسیع توزیع کنید، قطعاً نمی‌خواهید همه آنها در یک مکان فرود بیایند. به منظور جلوگیری از این اتفاق، دانشمندان دانشگاه واشنگتن ریزپرنده های (microfliers) اوریگامی کوچک ساخته اند.
تقریباً به اندازه یک تمبر پستی بزرگ و وزن آن فقط 414 میلی گرم، هر ریزپرنده دارای بدنه ای صاف، انعطاف پذیر و مربع است که قطعات الکترونیکی مختلفی به آن متصل شده است. قطعات الکترونیکی شامل مواردی مانند میکروکنترلر، تراشه بلوتوث، مدار جمع‌آوری انرژی خورشیدی و سنسور فشار است.
علاوه بر این، با استفاده از یک نوع اوریگامی الهام گرفته از برگ معروف به Miura-ori، بدنه هر ریزپرنده به گونه‌ای تا می‌شود که می‌تواند تنها در 25 میلی‌ثانیه بین دو پیکربندی عقب یا جلو قرار بگیرد. هنگامی که بدنه به در حالت صاف قرار بگیرد، ریزپرنده در هنگام سقوط به طور آشفته ای در هوا می چرخد، درست مانند برگ نارون.
این الگوی پرواز به آن اجازه می‌دهد تا مسافت افقی طولانی را در مسیر حرکت خود به پایین طی کند. به عنوان مثال: اگر در یک نسیم ملایم از ارتفاع ۴۰ متری (۱۳۱ فوت) پرتاب شود، می‌تواند تا ۹۸ متر (۳۲۲ فوت) سفر کند.
با این حال، هنگامی که بدنه ریزپرنده به سمت داخل تا می شود، دستگاه به آرامی مستقیماً به پایین می افتد – بیشتر شبیه یک برگ افرا. بنابراین، با تغییر دادن پروازهای منفرد در یک دسته رها شده از حالتی به حالت دیگر در زمان‌های مختلف، این امکان وجود دارد که برخی از آنها به طرفین منطقه سقوط سفر کنند و برخی دیگر به سمت مرکز حرکت کنند.
هر دستگاه (ریزپزنده) از طریق یک محرک الکترومغناطیسی داخلی تغییر وضعیت می دهد، که به نوبه خود توسط سنسور فشار (در صورت رسیدن به ارتفاع مشخص)، تراشه بلوتوث (زمانی که سیگنال فعال سازی دریافت می شود) یا یک تایمر در میکروکنترلر فعال می شود. تراشه بلوتوث همچنین می تواند داده های ضبط شده را انتقال دهد.
نکته مهم این است که تمام وسایل الکترونیکی بدون نیاز به باتری توسط مدار خورشیدی تغذیه می شوند. علاوه بر این، انواع حسگرهای محیطی مطمئناً می توانند اضافه شوند.
پروفسور ویکرام ایر، پژوهشگر ارشد این پروژه به ما می‌گوید: ریزپرنده های کوچک ما می‌توانند برای نظارت بر چگونگی تغییر دما، شرایط نوری یا سایر عوامل محیطی در اتمسفر هنگام فرود استفاده شوند. استقرار انبوهی از این ریزپرنده ها می تواند به محققان کمک کند تا تصویری از آنچه برای کاربردهایی از جمله کشاورزی دیجیتال و نظارت بر تغییرات آب و هوا در حال وقوع است ترسیم کنند.
ویکرام ایر همچنین بیان می‌کند که در حالی که نمونه‌های اولیه زیست تخریب‌پذیر نیستند، تیم تحقیقاتی در حال ساخت ریزپرنده هایی است که می‌توانند در محیط تجزیه شوند.
مقاله ای در مورد این تحقیق اخیراً در مجله Science Robotics منتشر شده است.
