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
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос
ИИ научился предсказывать успеваемость студентов по данным профиля в VK
Новости
Странная звезда Млечного Пути пульсирует каждые 44 минуты и это не объяснить
Космос
Этот OLED-экран сам издает звук: каждый пиксель работает как динамик
Новости
Посмотрите, как на Солнце идет дождь: астрономы увидели это впервые
Космос
Одно из главных доказательств Большого взрыва поставили под сомнение 
Космос
Университетский техпред — новый элемент высшего образования: студенты становятся предпринимателями
Наука
Илон Маск намекнул, почему ушел из администрации Трампа на самом деле
Новости
Илон Маск и Павел Дуров публично спорят из-за соглашения между Telegram и Grok
Новости
В мозге нашли нервные клетки, которые регулируют набор веса
Наука
Электросамолеты смогут летать дальше: MIT представил мощные топливные элементы
Наука
Anthropic открыла доступ к поиску для пользователей чат-бота с ИИ Claude
Новости
Противораковые препараты на треть увеличили срок жизни мышей
Наука
В Китае придумали, как решить проблему опасных вибраций в маглеве
Новости
Роботизированные комплексы для обучения студентов внедрят в российские вузы
Иннополис
Дуров договорился с xAI Маска продвигать ИИ Grok в Telegram
Новости
Камни для крокодилов и контроль качества альтушек: четвертый «ТехПредКлуб» прошел в Томске
Новости