Onderzoekers hebben een luchtrobot ontwikkeld die slechts 4 gram weegt en wordt aangedreven door piepkleine zonnepanelen die extreem hoge voltages produceren. Deze technologie zou drones in staat kunnen stellen om voor onbepaalde tijd te blijven vliegen. Het prototype, ter grootte van een kolibrie, vloog al een uur dankzij een elektrostatische motor en de geavanceerde zonnepanelen. Volgens de makers kan deze aanpak leiden tot nog kleinere drones die voortdurend in de lucht kunnen blijven. De bevindingen zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.
Kleine drones bieden aantrekkelijke oplossingen voor diverse communicatie-, spionage- en zoek-en-reddingsoperaties, maar worden vaak beperkt door een korte batterijduur. Zonne-energie aangedreven versies hebben moeite om voldoende energie op te wekken. De miniaturisatie van drones betekent ook kleinere zonnepanelen en daarmee minder beschikbare energie. Ingenieur Mingjing Qi van de Beihang-universiteit in China benadrukt dat de efficiëntie van elektromotoren afneemt door energieverlies aan warmte.
Om deze problemen te omzeilen, hebben Qi en zijn team een eenvoudig circuit ontwikkeld dat de spanning van de zonnepanelen opschaalt naar 6000 tot 9000 volt. In plaats van een traditionele elektromagnetische motor gebruikten ze een elektrostatisch aandrijfsysteem om een rotor van 10 centimeter aan te drijven. Dit systeem werkt door het aantrekken en afstoten van onderdelen met elektrische ladingen, waardoor voldoende impulsmoment wordt gegenereerd om de rotor als een helikopter te laten draaien. De onderdelen zijn gemaakt van koolstofvezel en aluminiumfolie, waardoor er zeer weinig warmteverlies is en de motor extreem efficiënt werkt.
De onderzoekers noemen hun uitvinding de CoulombFly, die 4,21 gram weegt en in staat is een uur te vliegen. Qi verwacht dat toekomstige versies voor onbeperkte tijd kunnen vliegen door overdag zonnepanelen en 's nachts radiosignalen als energiebron te gebruiken. De CoulombFly kan een extra last van 1,59 gram dragen voor sensoren, computers of camera’s, en met verbeterde ontwerpen kan de draagkracht mogelijk toenemen tot 30 gram. Er wordt ook gewerkt aan een nog kleinere versie met een rotor van minder dan een centimeter in diameter.
Source: Fok frontpage