Drone CoulombFly thử nghiệm bay. Video: Nature
Nhóm nhà khoa học tại Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc Kinh phát triển thành công CoulombFly, phương tiện bay nhỏ và nhẹ nhất thế giới chạy bằng năng lượng mặt trời, Interesting Engineering hôm 18/7 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Nature.
CoulombFly chỉ nặng khoảng 4 gram, nhẹ hơn một tờ giấy A4 với sải cánh khoảng 20 cm, lớn tương đương bàn tay, nhỏ hơn 10 lần và nhẹ hơn 600 lần so với drone năng lượng mặt trời nhỏ nhất trước đây. Mẫu drone mới sử dụng pin mặt trời để sản xuất điện, tạo ra trường điện giữa các tấm tích điện trái dấu xếp thành hình tròn. Các điện tích trái dấu hoạt động như nam châm đẩy, tạo ra lực làm quay cánh quạt. Quá trình này tạo ra mô men xoắn, đưa drone bay lên khỏi mặt đất.
CoulombFly có hiệu suất nâng cao, đạt 30,7 gram mỗi watt và chỉ tiêu thụ 0,568 watt để bay trong không khí. Điều này cho phép nó bay liên tục dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên.
Thời gian bay hạn chế là một thách thức lớn với các phương tiện bay siêu nhỏ, đặc biệt là những phương tiện nặng dưới 10 gram. Chúng thường có thời gian bay không quá 10 phút. Tuy nhiên, CoulombFly đã khắc phục được vấn đề này. Nhóm nghiên cứu cho biết, mỗi thành phần đều được thiết kế để cân bằng giữa hiệu quả và trọng lượng nhẹ, cho phép drone thực hiện các nhiệm vụ giám sát từ xa trong thời gian dài.
Trong chuyến bay thử nghiệm, ColumbFly cất cánh chỉ trong vòng 1 giây sau khi pin mặt trời tiếp xúc với ánh sáng. Hiện tại, nó có thể bay không cần dây nối trong 1 giờ ở độ cao 15 cm, mang theo 2 gram cảm biến hoặc bộ điều khiển nhỏ. Dù kết quả này nghe có vẻ khiêm tốn, nhóm chuyên gia tin rằng trong tương lai, những cải tiến về thiết kế sẽ nâng cao sức bền và sức chở của drone.
Các nhà khoa học đã đề xuất một số cải tiến, bao gồm tăng mô men xoắn của động cơ, tăng lực nâng của cánh quạt, tích hợp pin mặt trời vào các bộ phận cấu trúc và tăng hiệu suất của bộ biến đổi điện áp. Mẫu drone tí hon này có thể phục vụ cho công tác cứu trợ sau thảm họa, thực hiện nhiệm vụ tuần tra trong không gian hẹp và thu thập thông tin.
Thu Thảo (Theo Interesting Engineering)
