Pekinli bilim insanları, dünyanın en küçük ve en hafif güneş enerjili insansız hava aracı olduğunu iddia ettikleri bir araç geliştirdiler. 200 mm kanat açıklığına sahip bu 4,21 g ağırlığındaki cihazın ulaştığı en önemli kilometre taşlarından biri, gün ışığında durmaksızın uçabilmesidir. CoulombFly ayrıca, önceki en küçük güneş enerjili insansız hava aracından yaklaşık 10 kat daha küçük ve 600 kat daha hafif olmasıyla da dikkat çekiyor, raporlar IEEE Spektrumu.
Elektrostatik motor teknolojisi, CoulombFly tasarımının en önemli ayırt edici özelliği gibi görünüyor. Önceki güneş enerjisiyle çalışan dronlar elektromanyetik motorlar kullanırdı, ancak bu tür motorun verimliliği, mikro hava aracı (MAV) tasarımcılarının istediği boyutlara küçültüldüğünde çöker. Bu nedenle, güneş enerjisiyle çalışan dronların minyatürleştirilmesi, motorlarının verimli bir şekilde çalışması için gereken hacim ve ağırlıkla çakıştı.
Elektrostatik bir motor farklı bir prensiple çalışır ve daha önce hava tahriki için gerçekten düşünülmemiştir. Ancak bu niş MAV motor durumunda, bilim insanları CoulombFly’ın donattığı 1,52g elektrostatik motorun %200 ila %300 kaldırma-güç verimliliği sağladığını buldular.
CoulombFly’ın elektrostatik motoru ağır mıknatıslar yerine, iç içe geçmiş halkalarda hafif karbon fiber ve alüminyum folyo çıtaları içerir ve 200 mm’lik bir pervaneye güç verir. Bu arada, 60 x 40 mm’lik güneş hücreleri yüksek güç yoğunluklu ince film galyum arsenit teknolojisini kullanır ancak toplamda yarım gramdan daha az ağırlığa sahiptir.
CoulombFly’ın testlerde doğal güneş ışığında bir saniyeden kısa sürede havalanabildiği görüldü. Araştırmacılar, bu tür cihazların uzun mesafeli hava keşifleri için kullanılabileceğini düşünüyor çünkü gün ışığı devam ettiği sürece sürekli olarak çalışabiliyorlar. Dahası, mevcut tasarım yaklaşık 1,6 g’lık ek bir yükün desteklenebileceği anlamına geliyor. Bu nedenle, uçuş süresini gün batımından sonraya uzatmak için şarj edilebilir bir pil takılabilir. Bilim insanları motor, pervane, devreler ve daha fazlası için hala çok sayıda optimizasyon fırsatı görüyor.
CoulombFly başarısı etkileyici, ancak arkasındaki araştırmacılar projeyi nihai hedeflerine giden yolda sadece bir basamak taşı olarak görüyorlar. Ayrıca “bir sivrisineğin boyutu ve ağırlığı” olan bir prototip drone üzerinde çalışıyorlar ve şu anda bu, 8 mm genişliğinde ve sadece 9 mg ağırlığında olduğu anlamına geliyor.
Ne yazık ki sivrisinek benzeri güneş enerjili drone henüz kendi gücüyle havada kalamıyor. Projede çalışan profesörlerden biri, “Mikro devre teknolojisinin devam eden gelişimiyle bunu başarabileceğimize inanıyorum” diye iddia etti.