受蒲公英如何利用风来传播种子的启发,华盛顿大学的一个团队开发了一种小型、无电池的传感器携带装置,当风向地面翻滚时,它可被风吹走。研究人员测试了75种设计以确定什么会导致最小的“终端速度”或装置在空中坠落时的最大速度。
受蒲公英利用风来传播种子的启发,美国研究团队开发了一种微型传感器便携装置,当它向地面翻滚时可被风吹走。一旦落地,该装置至少可容纳4个传感器,使用太阳能电池板为其负载电子设备供电,并且可共享最远60米外的传感器数据。研究成果发表在《自然》杂志上。
该传感装置的重量约为1毫克蒲公英种子的30倍,经由无人机释放后,可在微风中行进100米,大约相当于足球场的长度。
“你可使用无人机一次性释放数千个这样的装置,它们都会被风吹走。”论文资深作者、华盛顿大学计算机科学与工程学院教授冼穆·高拉克塔说,这对于传感器部署来说是惊人和变革性的,因为现在手动部署这么多传感器可能需要几个月的时间。
由于这些装置上负载有电子设备,因此要使整个系统像真正的蒲公英种子一样轻,是具有挑战性的。研究人员开发出一种形状,使系统能慢慢地落到地上,这样它就可被微风摇晃。研究人员测试了75种设计,以确定什么会导致最小的“终端速度”或装置在空中落下时的最大速度。
蒲公英种子结构的工作方式是它们有一个中心点,绒毛伸出来减缓它们的下落。研究人员对其进行了二维投影,为装置结构创建了基础设计。当增加重量时,装置的刷毛开始向内弯曲。然后,研究人员添加了一个环形结构,使其更硬,并占用更多的面积来帮助减慢它的速度。
为了保持轻盈,研究团队使用太阳能电池板而不是笨重的电池来为电子设备供电。这些设备在95%的时间里太阳能电池板都直立着陆。它们的形状和结构使它们能够像蒲公英种子一样以始终直立的方向翻转和掉落。
然而,如果没有电池,系统就无法存储电量,这意味着太阳下山后,传感器就会停止工作。当第二天早上太阳升起时,系统需要一点能量才能启动。研究团队设计的电子设备包括一个电容器,这种设备可在夜间储存一些电荷。
传感装置使用反向散射(一种通过反射传输信号来发送信息的方法)将传感器数据无线发送回研究人员。装置可测量温度、湿度、压力和光,在日落关闭时发送数据。第二天早上,当这些装置重新启动时,数据收集就恢复了。
所谓无电池装置,其实是使用太阳能电池板为其电子设备供电,而除了文中所述优点,这一系统还有个巨大好处,就是整个装置上没有任何东西会耗尽电量,装置可以一直运行,直到发生无法挽回的物理故障直接废掉。不过它也有缺点,那就是电子产品会分散在系统中,未来彻底废弃后的降解是个难题。不过据说研究人员正在努力克服这一问题。
(Automated Guided Vehicle,简称 AGV),通常也称为 AGV 小车, 指装备有电磁或光学、惯性导航等自动导引装置,能够沿规定的导引 路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,工业应用中不 需驾驶员的搬运车,以可充电之蓄电池为其动力来源。…[了解更多]
什么是 LVDT?LVDT 是线性可变差动变压器的缩写。它是一种常见类型的机电传感器,可将其以机械方式耦合的物体的直线运动转换为对应的电气信号。LVDT 线性位移传感器即插即用,可以测量各种移动,从小到百万分之一英寸到几英寸,甚至大到 ±30 英寸(±0.762 米)的位移。图 1 显示了典型的 LVDT 元件。该变压…[了解更多]
MEMS传感器作为获取信息的关键器件,对各种传感装置的微型化起着巨大的推动作用,已在太空卫星、运载火箭、航空航天设备、飞机、各种车辆、生特医学及消费电子产品等领域中得到了广泛的应用。…[了解更多]
随着我国对智能化仪表设备的需求不断提升,促使工业传感器也在不断突破,智能传感器已经成为了21世纪最具有影响力的高新技术。近日,我国首个传感器产业园的建成,也推动我国未来传感器的发展。据资料预测,到2030年,全球传感器数量将突破100万亿个,未来,工业传感器将成为自动化仪表生产重点。…[了解更多]
瑞士沙夫豪森---2016年10月3日—全球连接与传感领域领军企业 TE Connectivity董事会今天宣布自2017年3月9日起Terrence Curtin将接替Tom Lynch任公司首席执行官。Curtin目前任TE 总裁,并在2016年3月2日TE 年度股东大会上入选TE 董事会成员。…[了解更多]