Un petit drone alimenté par la lumière solaire vole pendant une heure

Une équipe d’ingénieurs de l’Université de Beihang, en collaboration avec un collègue du Centre des moteurs aéronautiques avancés, tous deux en Chine, a développé un micro-véhicule aérien qui vole grâce à la lumière directe du soleil. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Nature.

À mesure que la technologie des drones évolue, les scientifiques et d’autres acteurs leur trouvent de nouvelles utilisations. L’une des utilisations potentielles est la surveillance à haute altitude. Avec la bonne technologie, des drones alimentés par le soleil pourraient être envoyés dans les airs et n’auraient jamais besoin d’atterrir, comme les satellites, mais seulement à des altitudes beaucoup plus basses.

Ces drones seraient si petits qu’il serait presque impossible de les voir ou de les suivre, voire de les abattre en cas de guerre. Dans cette nouvelle étude, l’équipe de recherche chinoise a trouvé un moyen de surmonter certains des obstacles qui ont fait obstacle au développement de tels drones.

Actuellement, les drones micro-aériens ont une durée de vol limitée à environ une demi-heure. Les plus petits, appelés MAV ultralégers, ne peuvent voler que pendant environ 10 minutes. Cela s’explique par le fait qu’ils sont alimentés par des moteurs électromagnétiques alimentés par l’électricité d’un panneau solaire. Malheureusement, plus le drone est petit, plus la surface du panneau solaire est petite. De plus, les petits moteurs électromagnétiques sont moins efficaces.

Pour surmonter ces problèmes, les chercheurs ont utilisé un moteur électrostatique qui alimente un rotor à l’aide de champs électrostatiques. Cette approche a permis à l’équipe de construire un moteur pesant seulement 1,52 gramme.

Le moteur a été fabriqué en imbriquant un cercle de plaques d’électrodes autour d’un cylindre rotatif abritant 64 lamelles de rotor. Les bords des plaques effleurent les lamelles du rotor pendant leur rotation. Le reste du drone a été fabriqué en plaçant deux cellules solaires sous le moteur reliées par une clé et un rotor de type hélicoptère au-dessus du moteur relié par un axe fin.

Lorsque le drone est exposé à la lumière du soleil, les cellules solaires génèrent de l’énergie, ce qui fait tourner le moteur, qui pousse le rotor supérieur, tirant le drone dans les airs et l’y maintenant. Lors des tests, le drone a été capable de voler de manière soutenue pendant au moins une heure. L’équipe prévoit de continuer à travailler avec le drone pour améliorer sa durabilité et augmenter la taille de sa charge utile.

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