Krilati mikročipovi veličine zrna pijeska mogu biti najmanje umjetne leteće strukture, uređaji koji bi jednog dana mogli pomoći u praćenju zagađenja zraka i bolesti u zraku.

Novi čipovi, ili "mikroletači" (eng. "mikrofliers"), nisu opremljeni motorima ili strojevima. Umjesto toga, poput propeleru sličnog sjemena javorovog stabla, lete na vjetru, vrteći se poput lopatica helikoptera kroz zrak prema tlu.

Analizirajući aerodinamiku sjemena raspršenog vjetrom i modelirajući kako zrak teče oko tih mikroletači, znanstvenici su odredili idealne strukture za spor, kontroliran let. Njihov dizajn pomaže osigurati da se mikroletači rasprše na širokom području i dugo ostanu na visini kako bi bolje pratili zrak. "Naša dinamika leta, zapravo, premašuje one promatrane u prirodi, a strukture s mnogo manjim veličinama možemo izgraditi na skali duljine manjoj od milimetara", rekao je koautor studije John Rogers, znanstvenik za materijale na Sveučilištu Northwestern u Evanstonu, Illinois.

Kako bi izradili mikročipove, Rogers i njegovi kolege crpili su inspiraciju iz dječjih pop-up knjiga. Izgradili su prekursore uređaja kao ravne plahte, a zatim ih vezali na blago rastegnutu silikonsku gumenu membranu. Kada se membrana opustila, uređaji su se zakopčali, uzrokujući da se krila pojave u precizne 3D oblike. Sposobnost proizvodnje 3D struktura iz 2D prekursora omogućuje istraživačima da se oslanjaju na mnoge napretke ostvarene tijekom desetljeća u elektroničkoj industriji, koji su prvenstveno uključivali ravne dizajne.

Znanstvenici bi mogli integrirati različite elektronike u mikročipove, uključujući krugove za otkrivanje čestica u zraku, senzore za praćenje kvalitete vode, detektore svjetlosti za mjerenje sunčeve svjetlosti, elektroniku za prikupljanje i pohranu energije iz svjetlosti, CPU i memoriju te antenu za bežični prijenos podataka na pametni telefon, tablet ili računalo.

Istraživači sugeriraju da bi rojevi mikroletača mogli biti izbačeni iz zrakoplova ili zgrada kako bi pratili okoliš, kao npr. nakon kemijskih izlijevanja. Napominju da su proveli desetljeće proizvodeći prolaznu elektroniku od materijala koji se otapaju u ekološki neškodljive produkte kada su izloženi vodi, tako da mogu učiniti da se ti mikročipovi razgrade nakon uporabe bez zagađenja okoliša.

Znanstvenici sada razvijaju mikroletači inspirirane drugim vrstama sjemena raspršenih vjetrom, rekao je Rogers. To uključuje padobrane maslačka, klizanje sjemena javanskog krastavca i lepršavo sjeme Paulovnije. Svoje nalaze detaljno su opisali u časopisu Nature Vol. 597, Izdanje 7877 od 23. septembra 2021.