世界最小の飛行構造を持つ、空を舞うマイクロチップが開発される。周囲の情報収集に利用

蟻よりも小さい飛行構造を持つマイクロチップ / image credit: Northwestern University

　蟻よりもはるかに小さく砂粒ほどのマイクロチップには翼があり、くるくると回転しながら空中を浮遊することができる。

　世界最小の飛行構造を持つ「マイクロフライヤー」の群れは、大気中の病原体や粒子汚染の調査、人口監視など、さまざまな用途に利用できるという。

くるくる回って落ちる植物の種子がヒント

　ノースウェスタン大学のエンジニアは、小さな砂粒のサイズのマイクロチップに飛行力を与え「マイクロフライヤー」を誕生させた。

　開発のヒントになったのは「コウシュンカズラ」という植物の種子だ。その星形の種には羽根がついており、ヘリコプターのようにくるくると回転しながらゆっくりと落下する。

　この生物学的構造により、可能な限り長い期間、風に乗って遠くまで種子を運ぶことができる。

　研究グループは、コウシュンカズラの種の構造やそれが落下中に空気とどのように作用するのか解析し、チップを搭載するのにぴったりな形状を考案した。

　「数十億年の時を経て、自然は非常に高度な空力特性を持つ種子を設計しました。私たちは、そのようなデザインコンセプトを借りて、それを電子回路プラットフォームに応用しました」とノースウェスタン大学の材料科学教授であるロジャーズ氏は語る。 Winged microchip is smallest-ever human-made flying structure

付属品を取り付け様々な用途に

　マイクロフライヤーの製造には、子供向けの飛び出す絵本の仕組みが応用されている。ゴム製の基盤は引っ張られているときは平らだが、緩めるとねじれて立体構造の翼になる。

　さらに研究チームはマイクロフライヤーに周囲のエネルギーを利用する能力を与えた。

　こうして完成したマイクロフライヤーには、データストレージ、光センサー、データ送信用のアンテナなど、さまざまな付属品を搭載することができる。

　これを飛行機やビルの屋上からばら撒くことで、風が小さなマイクロフライヤーを散乱させ、周囲の環境を感知し、科学者らは情報を収集する。

　科学者らは大気の状態や化学汚染の監視、人口の監視、さらには病気の追跡にも使用できると述べている。 コイルアンテナとUVセンサーを装備した3Dマイクロフライヤー/ image credit:Northwestern University

分解可能なポリマーで環境にも配慮

　最終的には分解可能なポリマー、堆肥化可能な導体、溶解可能な集積回路チップを用いて、水に触れると自然に溶ける環境に配慮した製品を目指しているという。

　ばら撒かれたマイクロチップを回収することは難しいが、自然に溶けるものならば環境を汚染してしまう心配もないとのことだ。 　この研究は『Nature』（21年9月22日付）に掲載された。

References:Winged Microchip Is Smallest-Ever Human-Made Flying Structure – The Size of a Grain of Sand / written by hiroching / edited by parumo
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