Посмотрите на крошечный дрон на солнечной тяге, которому не нужны батарейки

В эксперименте устройство непрерывно летало в течение часа, но инженеры заявляют, что это не предел. Разработка описана в журнале Nature.

Китайские инженеры разработали CouloumbFly — миниатюрный винтокрылый аппарат размером с ладонь, которому для полета не нужно ничего кроме солнечного света. Хотя устройство все еще находится на ранних стадиях разработки, в будущем его можно будет использовать для постоянного наблюдения на промышленных объектах, связи и поисково-спасательных операций.

Существующие крошечные БПЛА, использующие солнечную энергию, остаются в воздухе не более получаса. Это связано с тем, что для они работают от электромагнитных двигателей, использующих электричество от солнечной панели. Чем меньше дрон, тем меньше площадь поверхности солнечной панели и эффективность устройства.

CouloumbFly

Китайские инженеры разработали устройство весом 4,2 г с ротором диаметром 20 см, которое работает от электростатического двигателя. Он состоит из круга электродных пластин вокруг вращающегося цилиндра, покрытого 64 тонких вертикальных выступов. Во время вращения края пластин задевают рейки ротора.

Заряженная лопасть ротора подвергается воздействию электростатической силы в электрическом поле и движется к следующей электродной пластине. Когда лопасть ротора проходит через нее, происходит обмен зарядами, и полярность лопасти ротора и направление электростатического поля изменяются одновременно, что гарантирует, что крутящий момент на всем роторе остается постоянным для непрерывного вращения электростатического двигателя, объясняют разработчики.

Устройство дрона с электростатическим двигателем. Изображение: Wei Shen et al., Nature

Чтобы минимизировать вес устройства, помимо ротора и электростатического двигателя, в нем больше почти ничего нет. В основании дрона находятся две тонкие солнечные панели, каждая размером 4 см. Под воздействием солнечного света они генерируют около 4,5 В. Напряжение подается через 12-ступенчатый умножитель и трансформатор на статор.

В ходе эксперимента готовое устройство непрерывно летало в течение часа и опустилось только из-за отказа одного из компонентов. Последующие эксперименты показывают, что двигатель может стабильно работать и после часа непрерывной работы.

В дальнейших экспериментах исследователи планируют проработать систему управления и полезную нагрузку для такого дрона. Это позволит перейти к практическому применению устройства. Одно из них — использование датчиков, которые будут собирать и передавать разные данные во время непрерывного мониторинга. Правда, для этого понадобится комбинация солнечного света и перезаряжаемой батареи для работы ночью.


Читать далее:

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

Музею анонимно прислали уникальную находку: что это было

Посмотрите, как пчелы шлепают муравьев, чтобы защитить свои ульи

На обложке: кадр из демонстрационного видео. Источник: Nature, YouTube

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Генетики увеличили содержание витамина в листьях салата в 30 раз
Наука
Астрономы разгадали тайну масштабных бурь на Уране и Нептуне
Космос
Активная черная дыра «морит голодом» свою галактику
Космос
Под дворцом епископа в Польше нашли могилу «ребенка вампира»
Наука
Международные эксперты обсудят будущее ИИ на Digital Innopolis Days 2024
Иннополис
Разработаны прозрачные фотоэлементы: их можно встроить в экран смартфона и стекло машины
Новости
Древнейшую карту мира расшифровали: какие секреты Вавилона она скрывала
Наука
Тайна происхождения Цереры наконец-то раскрыта
Космос
Сбой в работе Wildberries: что происходит
Новости
Посмотрите на звезды с окраин Млечного Пути: их засняли впервые
Космос
Проблемы YouTube в России: что ждет пользователей дальше
Новости
Посмотрите на захватывающие виды заката с орбиты от миссии Polaris Dawn
Космос
Microsoft раскрыла детали закрытого саммита по безопасности
Новости
Как заблокировать надоедливые уведомления: Chrome для Android получил обновления
Новости
Суперкомпьютер «Сергей Годунов» увеличил производительность до 114,67 Терафлопс
Новости
TP-Link показал мощный игровой роутер необычной формы
Новости
«Яндекс» разрабатывает ИИ-помощника для работы с кодом 
Новости
Разогрев океана привел к самому массовому вымиранию на Земле
Наука
Найдена причина быстрой разрядки старых литий-ионных аккумуляторов
Новости
Пузыри в 75 раз больше Солнца рассмотрели на гигантской звезде
Космос