นักวิจัยสร้างเซนเซอร์จิ๋วตรวจสภาพอากาศลอยได้แบบเดียวกับเมล็ดดอกแดนดิไลออน

เมล็ดดอกแดนดิไลออนสามารถลอยออกไปจากตัวดอกได้ไกลโดยอาศัยเพียงแค่แรงลมเท่านั้น เป็นแรงบันดาลใจให้กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน (University of Washington) ในสหรัฐอเมริกา สร้างตัวต้นแบบเซนเซอร์วัดสภาพอากาศจากพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดจิ๋วเพื่อให้ลอยกลางอากาศได้โดยใช้เพียงแค่แรงลมเท่านั้น

ลักษณะการตกของเซนเซอร์เป็นความท้าทายในงานวิจัยครั้งนี้ เพราะชิ้นส่วนทั้งทั้งหมดอาจจะเสียหายจากการคว่ำหน้ากระแทกพื้นได้ ด้วยเหตุนี้ ทีมนักวิจัยจึงต้องออกแบบตัวต้นแบบมากกว่า 75 รูปแบบ เพื่อเลียนแบบการตกของเมล็ดดอกแดนดิไลออนที่จะคงลักษณะการตกแบบหงายขึ้น โดยผลลัพธ์ที่ได้ทำให้ตัวเซนเซอร์มีโอกาสร่อนโดยหน้าไม่คว่ำพื้นถึง 95% 

น้ำหนักของตัวเซนเซอร์นั้นส่งผลต่อระยะทางในการร่อนโดยตรง ดังนั้น ทีมนักวิจัยจึงเลือกใช้แผงโซลาร์เซลล์แทนการติดตั้งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีน้ำหนักมากกว่า ทำให้ตัวเซนเซอร์ 1 ชิ้น จะมีน้ำหนักเพียง 30 มิลลิกรัม (Milligram) หรือ 30 เท่าของเมล็ดดอกแดนดิไลออนเท่านั้น ซึ่งช่วยให้โดรนบรรทุกเซนเซอร์เพื่อนำไปปล่อยกลางอากาศได้ครั้งละมากกว่า 1,000 ตัว

เซนเซอร์แต่ละตัวจะส่งสัญญาณข้อมูลไปยังตัวรับสัญญาณ สร้างเป็นเครือข่ายข้อมูลตรวจสอบสภาพอากาศ หลังจากถูกปล่อยกลางอากาศ อุปกรณ์จะสามารถลอยไปได้ไกลสูงสุด 100 เมตร หรือประมาณความยาวของสนามฟุตบอลในสภาพอากาศทั่วไป อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่วัดได้จะมีระยะส่งสัญญาณกลับมาสูดสุดที่ 60 เมตร เนื่องด้วยข้อจำกัดของตัวอุปกรณ์เอง

เนื่องจากเซนเซอร์ไม่มีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เสื่อมสภาพได้ ดังนั้น ตราบใดที่ชิ้นส่วนไม่ได้รับความเสียหาย เซนเซอร์ก็จะสามารถนำมาใช้ซ้ำเพื่อลดต้นทุนและปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมได้ อย่างไรก็ตาม ตัวเซนเซอร์ยังไม่สามารถควบคุมทิศทางเองได้ และยังทำงานไม่ได้ทันทีที่แสงอาทิตย์หมดลง ทีมนักวิจัยจึงจะกลับไปพัฒนาการออกแบบหน้าตาเซนเซอร์ รวมถึงติดตั้งตัวเก็บประจุ (Capacitor) ลงบนอุปกรณ์ในการพัฒนาระยะถัดไป

ทีมนักวิจัยตั้งเป้าหมายให้ผลงานในครั้งนี้มีส่วนช่วยเพิ่มขีดความสามารถการตรวจสอบสภาพอากาศสำหรับพื้นที่ที่เครื่องวัดสภาพอากาศแบบปกติเข้าไม่ถึง ตลอดจนการนำอุปกรณ์ไปใช้ในการพยากรณ์อากาศเพื่อการเกษตรที่แม่นยำมากยิ่งขึ้นในอนาคต 

ที่มาข้อมูล designboom.com

ที่มารูปภาพ University of Washington