“蒲公英计划”预研小组在唐七七“放弃通用、聚焦场景、协同设计”的新思路指引下,虽然暂时摆脱了迷茫,但前进的道路依然举步维艰。各个子领域的技术壁垒如同坚冰,常规的敲打似乎难以撼动。打破僵局,需要一道来自不同维度的“破壁之光”。
这道光,在一次看似与核心技术无关的“头脑风暴”中,意外地降临了。
为了激发灵感,唐七七组织了一次跨学科的“灵感漫谈会”,甚至邀请了生物学院一位研究植物种子传播的教授参加。会议上,大家暂时放下棘手的技术参数,天马行空地畅谈。
那位生物学家展示了大量植物种子利用风、水、动物进行传播的精妙策略的视频和图片。当看到蒲公英种子那完美的降落伞结构、苍耳种子带钩的刺毛、以及紫罗兰种子弹射爆裂的慢动作时,在座的技术专家们都被自然造物的神奇深深震撼。
“如果我们设计的‘蒲公英’,不是一颗坚硬的、试图对抗环境的‘小石头’,而是一颗真正能顺应环境、甚至利用环境的‘种子’呢?”赵向阳盯着屏幕上随风飘舞的蒲公英冠毛,喃喃自语。
这句话,如同一道闪电,劈开了思维的壁垒!
mEmS专家的眼睛猛地亮了:“顺应环境……如果我们不执着于将传感器做得绝对坚固,而是允许它有一定的柔性和可变形性呢?比如,像某些种子一样,在落地时利用微结构变形来触发开关或者收集撞击能量?”
材料能源专家立刻跟进:“对!我们可以研究柔性压电材料,当‘蒲公英’被风吹动、或者被动物踩踏时,其微小的形变就能产生电荷!这比等待持续的振动或温差更实际!”
另一位负责结构的工程师受到启发:“还有布设方式!我们为什么一定要精准投放?能不能像真正的蒲公英一样,进行大规模、无差别、依靠风力的空中撒布?用巨大的数量,来弥补单个节点可靠性的不足,并利用随机分布来覆盖更大区域!”
仿生学的灵感,为陷入僵局的“蒲公英”计划注入了全新的活力。团队的研究方向发生了微妙的转变:
· 从“对抗”到“利用”:不再试图让微型节点在恶劣环境中“硬扛”,而是思考如何让其结构、材料和运作模式,能够巧妙地利用环境力(风、雨、动物接触)来实现布设、供能和感知。
· 从“精确”到“概率”:接受单个节点的不可靠性,将设计目标从“每一个都必须可靠工作”调整为“在特定数量规模下,能以一定概率实现有效感知”。这极大地降低了对单个节点的性能要求。
· 从“独立”到“共生”:甚至有人提出了更大胆的设想——未来的“蒲公英”节点,能否设计成可被昆虫或鸟类无意间携带、传播的模式?虽然这听起来更像科幻,但这种打破常规的“共生”思路,极大地拓展了团队的想象边界。
基于这些新思路,各个子团队开始了新一轮的、更具针对性的探索。mEmS团队开始设计基于柔性基板的微型震动和温度传感单元;材料团队加速研发高灵敏度的柔性压电薄膜;赵向阳的算法团队则开始研究适用于大规模、高丢包率、间歇性通信网络的简易数据融合算法。
破壁之光,并非直接给出了技术答案,而是为团队打开了一扇全新的思维之门。他们不再是在一条死胡同里凿墙,而是看到了旁边还有无数条可能的小径,虽然每一条都充满未知,但至少,希望重新燃起。交叉创新的魔力,开始在“蒲公英”预研组内悄然显现。