Vi mạch bay nhỏ nhất thế giới

Những vi mạch bay nhỏ hơn đầu bút chì có khả năng tự phân hủy sinh học dùng để theo dõi các mầm bệnh trong không khí, giám sát ô nhiễm và thu thập dữ liệu khoa học.

Theo Natu re , một nhóm kỹ sư tại Đại học Northwestern (Mỹ) đã chế tạo thành công vi mạch có cánh nhỏ như hạt cát. Đây là cấu trúc bay nhỏ nhất do con người tạo ra, chúng được dùng để kiểm tra mức độ ô nhiễm hoặc sự lây lan của các bệnh trong không khí.

Những vi mạch này có cấu trúc hình cánh quạt, không hề có động cơ. Sản phẩm được lấy cảm hứng từ quá trình phân tán hạt nhờ gió của một số loại cây, điển hình là hạt của cây phong hoặc quả chò.

Các phiên bản kích thước khác nhau của vi mạch bay.

Trên thực tế, những loại hạt này trong tự nhiên rơi khá nhanh. Tuy nhiên những vi mạch bay lại cần nhiều thời gian hơn trong không khí để có thể thu thập đủ dữ liệu cần thiết. Yonggang Huang, thành viên của nhóm kỹ sư, đã phát triển một mô hình máy tính có khả năng tính toán thiết kế tối ưu cho sản phẩm để làm chậm quá trình rơi của chúng.

“Các kỹ sư đã tối ưu hóa tính khí động học của những vi mạch bay này. Sự tương tác giữa không khí và cánh quạt sẽ tạo ra chuyển động quay giúp làm chậm vận tốc, ổn định quá trình rơi”, John A. Rogers, giáo sư Đại học Northwestern về khoa học và kỹ thuật vật liệu cho biết.

Vi mạch bay có kết cấu dẹp với phần cánh bằng cao su được uốn cong nhẹ. Khi được thả rơi trong không khí, chúng sẽ bật lên tạo thành hình dạng cánh quạt. Những thiết bị này có thể được làm từ vật liệu phân hủy sinh học để hạn chế ô nhiễm môi trường.

Các vi mạch có kích thước rất nhỏ, nhưng đủ lớn để mang các dụng cụ thu nhỏ, chip máy tính, nguồn điện và các thành phần khác.

Theo Giáo sư Rogers, những vi mạch bay này có rất nhiều ứng dụng tiềm năng trong tương lai bằng cách phân tán một số lượng lớn ra ngoài môi trường. Tuy nhiên, vì kích thước quá nhỏ, chúng tồn tại nhiều rủi ro đối với con người.

Do đó, Rogers sẽ áp dụng phương pháp cấy ghép y tế mà ông và nhóm đã nghiên cứu thành công ở thiết bị tạo nhịp tim tự phân hủy. Qua đó, các vi mạch bay sẽ có khả năng hòa tan, an toàn với cơ thể và không tồn tại trong môi trường sau một khoảng thời gian nhất định.

Hiện tại, các vi mạch bay chưa sẵn sàng để triển khai ở môi trường tự nhiên, nhưng nhóm nghiên cứu có kế hoạch phát triển sản phẩm với nhiều thiết kế khác nhau.