Sementes de bordo ajudaram os chineses a dobrar o tempo de voo dos drones ultraleves

Quanto mais pesado o drone, mais tempo ele pode ficar no ar. Contra drones leves e ultraleves, a física joga contra os quais as baterias de pequena capacidade não conseguem lidar. Mas a natureza tem respostas para todas as perguntas, incluindo a solução para o problema de estender o tempo de voo dos aviões ultraleves, para o qual basta estudar uma semente de bordo.

Fonte da imagem: CityU

A semente de bordo – peixe-leão – pode voar no ar por um longo tempo. O elemento semente em forma de asa, ao girar em torno do centro de gravidade, cria sustentação, permitindo que o vento leve o material de plantio para longe. Os cientistas prestaram atenção repetidamente ao peixe-leão e, em um novo estudo, pesquisadores da Universidade da Cidade de Hong Kong indicaram sua parcela de interesse na estrutura do peixe-leão.

O design proposto por cientistas chineses para um drone leve pesando apenas 35 gramas parece um peixe-leão gêmeo com grandes asas feitas de filme de poliamida em trilhos de fibra de carbono. A decisão original foi colocar pequenos motores elétricos perto das extremidades das asas paralelas ao solo. Pequenos motores giram a estrutura de duas pás e, devido à sustentação, o drone pode pairar no ar e até realizar manobras controladas.

Fonte da imagem: CityU

Com uma bateria de 250 mAh, o drone de 35 gramas ficou no ar por 14,9 minutos. Com uma bateria de 650 mAh, o drone de 42,8 gramas já pairou por 24,5 minutos. De acordo com cientistas que publicaram o trabalho na revista Science Robotics, isso é duas vezes mais longo do que no caso dos multicópteros clássicos.

O que é importante, o drone incomum poderia não apenas pairar no lugar, mas também se mover ao longo de uma trajetória complexa e controlada. O movimento ao longo do percurso foi realizado ajustando com precisão o empuxo dos motores nos momentos certos de rotação. A propósito, um telêmetro a laser comum em um drone se transforma automaticamente em um lidar. Esses drones podem transportar sensores de qualidade do ar, câmeras e outros dispositivos, e provavelmente poderão voar dentro dos limites da cidade – eles são muito pequenos e leves para causar danos a cidadãos e propriedades no caso de quedas descontroladas no chão.

Os cientistas esperam poder criar um esquema de controle simples para essas aeronaves e, em 3-5 anos, drones ultraleves incomuns poderão estar disponíveis para venda gratuita.