Investigación

Ionolet del tamaño de una moneda vuela sin alas, hélices y partes móviles.

Robots voladores del tamaño de insectos usualmentediseñados para imitar a los insectos biológicos, ya que se considera que los insectos biológicos son maestros de vuelo pequeño eficaz. Estas microcámaras voladoras con alas batientes (FMAV) se están acercando al tamaño de insectos reales, y la demostración del trabajo de algunos robots en el tamaño de las abejas es realmente sorprendente: pueden despegar, elevarse e incluso sumergirse en el agua. Sin embargo, crear un pequeño robot con alas batientes, que puede moverse en todos los grados de libertad necesarios para el control, es bastante difícil, requiere engranajes mecánicos complejos y software sofisticado.

No es difícil adivinar por qué biomimética.el enfoque es preferible: los insectos tenían varios cientos de millones de años para trabajar a través de todos los movimientos, y otras formas en las que descubrimos cómo hacer que los robots vuelan de forma independiente (es decir, los sistemas basados ​​en hélices) no se adaptan bien a tamaños pequeños. Pero hay otra forma de volar, y a diferencia de las alas o las superficies aerodinámicas, los animales no lograron adivinar esto: empuje electro-hidrodinámico, que no requiere partes móviles, solo electricidad.

Pequeño ionolet

Motores electrohidrodinámicos (EHD) quea veces llamados motores iónicos, use un campo eléctrico de alta resistencia para crear un plasma de aire ionizado. Los iones (en su mayoría moléculas de nitrógeno cargadas positivamente) son atraídos a una red cargada negativamente y en el camino se introducen en moléculas de aire neutrales, lo que les da un impulso del cual nace el deseo iónico.

La idea, de hecho, no es particularmente nueva: Un fenómeno común se ha conocido durante varios cientos de años, y durante algún tiempo la gente pensó que podría usarse en aviones tripulados. Sin embargo, para criar a una persona, necesitará una estructura increíblemente grande de emisores y conjuntos de colectores.

En 2003, el ratón de Orville voló en un enorme avión iónico, pero además de las imágenes bonitas, no recibimos nada. La tecnología no se ha vuelto práctica.

Antes de usted es el barco de iones, que es actualmentesiendo desarrollado en la Universidad de California en Berkeley. Es diminuto: solo mide 2 a 2 centímetros, pesa 30 mg y otros 37 mg es un hidrostabilizador (aunque aporta energía a través del cable). A pequeña escala, la ausencia de piezas móviles se convierte en una gran ventaja, ya que no hay necesidad de preocuparse por cómo escalar elementos mecánicos, como las transmisiones, por debajo del punto en que dejan de funcionar. Teniendo en cuenta la carga del hidrostabilizador, el ionocraft podría despegar y flotar a una señal de entrada de 2000 voltios con un voltaje ligeramente inferior a 0,35 mA.

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Magia, ¿verdad? Sin partes móviles, completo silencio y una máquina voladora. Los motores más grandes en el EHD pueden no ser prácticos, pero la reducción de escala esencialmente los mejora, ya que las fuerzas electrostáticas no dependen de la escala. Esto significa que los motores pequeños tienen una mejor relación empuje / peso, así como requisitos de voltaje más bajos. Y a pequeña escala, la ventaja de un ionocraft sobre un FMAV de dimensiones similares es que puede desarrollar un controlador con un quadro como punto de partida, ya que el ioncraft utiliza cuatro propulsores en una configuración similar. Sin embargo, utiliza un interesante patrón de giro, siempre que tenga espacio para maniobrar.

Al igual que con otros micro-dispositivos voladores,Un gran problema será la capacidad de trabajar de forma autónoma con una carga útil. En este momento, Ionocraft lleva la carga útil más que su peso, pero solo necesita siete cables para alimentación, datos y conexión a tierra. Los científicos de Berkeley creen que la autonomía es alcanzable.

La buena noticia es que hay mucho margen de mejora. ¿Qué te parece el futuro del transporte de iones? Cuéntanoslo en nuestro chat en telegram.