通过对生物可降解材料的几何和工程学设计，可以大大提高飞航播种的通用性和效率。
上图：电子种子（E-seed）的灵感来自于Erodium植物的种子茎。
植物的种子是如何自己钻入土壤的，这看起来很神奇。以某些品种的牻牛儿苗属（Erodium）植物为例，它的花朵有紫色、粉色或白色的五个花瓣，看起来像天竺葵。这些植物的种子被携带在一根缠绕紧密的细茎中。在下雨或高湿度时，螺旋状的茎会将种子展开并拧入土壤，在那里它可以生根，不会受到饥饿的鸟类和恶劣的环境条件的影响。
卡耐基梅隆大学（Carnegie Mellon University）库珀-西格尔（Cooper Siegel）人机交互助理教授姚利宁（音译）受到这种植物“魔法”的启发，与一组科学家合作设计了一种可生物降解的种子载体，称为“电子种子（E-seed）”。他们的种子载体由木饰面制成，可以在难以进入的地区进行空中播种，可以用于多种种子或肥料，并适应许多不同的环境。作为农民的女儿，姚教授自2010年代中期成为麻省理工学院的博士生以来，一直在思考这个问题。
研究人员表示：“几十年来，人们在力学、物理学和材料科学方面对种子埋藏进行了大量研究，但直到现在，还没有人创造出与之相当的工程。种子载体研究，因其潜在的社会影响而特别有益。我们对能对大自然产生有益影响的事物感到兴奋。”
该团队的研究发表在2月份的《自然》杂志上。
《自然》杂志论文的第一作者、变形物质实验室（Morphing Matter Lab）前研究助理罗丹丽（音译）说，这种种子载体的设计和建造灵感来自于 Erodium 在适应干旱气候时进化出的自埋机制。
上图：Erodium 植物的种子的天然形态。
Erodium 的茎形成了一个紧密缠绕的，携带种子的身体，顶部有一个长长的弯曲的尾巴。当它开始放松时，扭曲的尾巴与地面接触，导致种子载体直立起来。进一步解开缠绕所产生的扭矩，使其钻入地下，埋下种子。
但 Erodium 的单尾载体只能在有裂缝的土壤上工作。为了在更广泛的环境中使用他们的种子载体，研究团队开发了一种三尾的版本（如图），它可以更有效地将自己直立起来。
上图：三尾版本的电子种子。
宾夕法尼亚大学的材料科学家和合著者杨舒（音译）说：“几何可以增强材料的功能，超出自然提供给我们的功能。它也使设计适用于其他材料，”
研究人员曾经考虑了许多可能的载体材料，包括水凝胶、纸张和其他形式的加工纤维素。他们最终选择了白橡树的贴面，这种树在匹兹堡CMU校园附近的申利公园里很常见，广泛用于家具。像 Erodium 一样，贴面对水分有反应。
姚教授说：“种子对雨水有一种神奇的反应。”
姚教授在内蒙古长大，她很早就从父母那里知道了播种过程中把握时机的重要性。在这个项目中，她对时机的认识与日俱增，因为研究人员对载体进行了大量的现场测试，而不仅仅是实验室测试。这意味着他们必须密切关注天气，在即将下雨的时候把载体带到一个试验场。
该团队开发了一个五步工艺，包括化学清洗和机械成型来制造种子载体。尽管载体目前是在实验室中制造的，但研究人员预计将这一过程将应用于工业规模。
上图：使用无人机播撒电子种子。
王冠云曾是变形物质实验室的博士后研究员，在浙江大学担任教职后继续参与该项目。他表示：“通过数字化设计和制造方法制作电子种子，对我们的长期目标至关重要。”
除了种子，研究人员还证明了他们可以利用这种载体来运送线虫（用作天然杀虫剂的蠕虫）、肥料和真菌。改造它们以种植幼苗的工作也在进行中。
雪城大学（Syracuse University）机械与航空航天工程副教授张腾（音译）表示：“深入了解木材和种子播种动力学的力学原理，有助于改进设计和优化。”张腾通过建模和仿真，解释了木材驱动器的工作原理，以及E-Seed三尾设计的好处。
另外，这些应用的实现还要归功于埃森哲实验室的阿迪蒂·马赫瓦里（Aditi Maheshwari）和安德烈亚·丹尼莱斯库（Andreea Danielescu）进行的一项用户研究，他们采访了重新造林、农业和土壤健康管理方面的专家，以了解电子种子在现实世界中的适用性。
埃森哲实验室（Accenture Labs）未来技术研发组主任安德烈亚·丹尼莱斯库表示：电子种子可以提高生态弹性。像电子种子这样的技术，可以帮助我们解决现实世界的问题 —— 帮助我们避免山体滑坡，减少入侵物种的影响，改善难以到达地区的重新造林。”
这种载体还可用于植入环境监测传感器。它们还可以通过植入基于温度波动产生电流的装置来帮助能量收集。
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