Sensores sin batería que flotan con el viento para recolectar datos

Un equipo de la Universidad de Washington ha desarrollado un pequeño dispositivo portador de sensores que puede ser arrastrado por el viento mientras cae hacia el suelo, inspirándose en cómo los dientes de león usan el viento para distribuir sus semillas. Estos dispositivos utilizan retrodispersión, un método que consiste en enviar información reflejando las señales transmitidas, para enviar de forma inalámbrica los datos del sensor a los investigadores. Aunque es unas 30 veces más pesada que una semilla de diente de león, una vez lanzada por un dron, puede viajar hasta 100 metros con brisa moderada. Ya en tierra, el dispositivo, que puede contener al menos cuatro sensores, utiliza paneles solares para alimentar su electrónica a bordo y puede compartir datos de sensores a una distancia de hasta 60 metros. “Un dron podría liberar miles de estos dispositivos en una sola caída. Todos serán llevados por el viento de manera diferente, creando una red de 1,000 dispositivos con un solo lanzamiento. Esto es asombroso y transformador para el campo de la implementación de sensores, porque en este momento podría llevar meses implementar manualmente tantos sensores”, aseguran.

Mark Stone/University of Washington

El equipo publicó los resultados el 16 de marzo en Nature.

El reto ha sido, usando componentes electrónicos, conseguir que el sistema completo sea tan ligero como una semilla de diente de león. El primer paso fue diseñar una forma que permitiera al sistema caer lentamente hacia el suelo para que pudiese ser arrastrado por una brisa. Se testearon 75 diseños para determinar cual conseguía la menor velocidad terminal, la velocidad máxima a la que un dispositivo cae por el aire.

Para mantener el peso bajo se usaron paneles solares en lugar de una batería, mucho más pesada. el 95% de las veces los dispositivos aterrizan con los paneles solares hacia arriba gracias a su forma y estructura. La desventaja es que el sistema deja de funcionar cuando se pone el sol, por ello, se ha incluido un condensador que permite almacenar una pequeña carga para permitir al sistema arrancar con la mayor demanda que esto supone.

Fuente (en inglés): https://www.washington.edu/news/2022/03/16/battery-free-devices-float-in-wind-like-dandelion-seeds/