Recentemente, un gruppo di ricercatori ha sviluppato un drone chiamato CoulombFly, capace di volare autonomamente sfruttando esclusivamente l’energia solare. Questo drone, dal design decisamente unico, combina celle solari, un convertitore di tensione e un motore elettrostatico per azionare un’elica simile a quella di un elicottero. Tutti i componenti sono stati ottimizzati per raggiungere un equilibrio tra efficienza e leggerezza.
Un’innovazione Straordinaria
Il CoulombFly è progettato per sfruttare la luce del sole e mantenersi in volo finché c’è luce solare sufficiente. Tuttavia, prima di entusiasmarsi all’idea di acquistarne uno, è importante conoscere alcune limitazioni. Non possiede un sistema di controllo a bordo e non è in grado di volare in modo diretto, quindi all’aperto si lascerebbe trasportare dal vento. Inoltre, molti componenti sono piuttosto fragili. La buona notizia è che il design può essere miniaturizzato, e i ricercatori hanno già costruito una versione che pesa solo 9 milligrammi.
Come funziona il motore del drone CoulombFly?
La chiave di questo sviluppo è stata la realizzazione che la maggior parte dei droni utilizza motori elettromagnetici, che sono pesanti a causa delle numerose bobine di metallo. Il team ha quindi sviluppato un motore elettrostatico leggero. Questo motore utilizza l’attrazione e la repulsione delle cariche per funzionare, al contrario delle interazioni magnetiche. Il motore consiste in un anello interno di piastre caricate staticamente chiamato statore, composto da una sottile lastra di fibra di carbonio ricoperta di alluminio. Un anello di 64 piastre rotanti circonda lo statore, e il movimento è garantito dal trasferimento di cariche tra queste piastre.
Pronto per volare
Le celle solari utilizzate sono realizzate con una pellicola sottile di arsenurio di gallio, che offre un’efficienza di conversione del 30%. Tuttavia, questo sistema richiede un convertitore di tensione ad alta efficienza. I ricercatori hanno creato un convertitore di tensione che, pur sacrificando un po’ di efficienza, è estremamente leggero.
Durante i test, il CoulombFly è stato in grado di mantenersi in volo per oltre un’ora grazie alla luce del sole, utilizzando poco più di mezzo watt di potenza per rimanere in aria. Nonostante le limitazioni attuali, i ricercatori sono fiduciosi che ci siano margini di miglioramento, specialmente per aumentare la coppia del motore e l’efficienza delle celle solari.
Questo drone ultraleggero rappresenta un grande passo avanti nella tecnologia dei veicoli aerei senza pilota. Anche se attualmente è limitato nelle sue capacità, le possibilità di ottimizzazione sono promettenti. Che ne pensi di questa innovazione? Ti piacerebbe vedere droni solari in uso quotidiano?
