Çinli bilim insanları, süper hafif insansız hava araçları için "sonsuz" enerji sorununu çözmek amacıyla geleneksel elektrik motorlarından vazgeçtiler. Bu motorlar, süper mini cihazlar için fazla ağır bulunmuştu. Bilim insanlarının geliştirdiği elektrostatik motor, güneş ışığı düştüğü sürece etkili bir şekilde çalışabiliyor. Enerji, güneş panellerinden sağlanıyor ve ardından Coulomb kuvvetleri devreye giriyor.
Prototipin Yüksek Performansı
Bilim insanları, 10 cm çapında bir pervaneye sahip 4 gram ağırlığında bir uçan cihaz prototipi oluşturdu. Bu deneyim, 8 mm yüksekliğinde ve 9 mg ağırlığında bir prototipe dönüştürüldü. Bu mini insansız hava araçları, güneş ışığına maruz kaldıkları anda havalanmaya başlıyor, bu nedenle laboratuvar ortamında uçan kafeslerde tutuluyorlar, böylece odanın içinde dağılmaları veya pencereye uçmaları engelleniyor.
Güneş Enerjisiyle Çalışan Yüksek Verimli Motorlar
Bilim insanları, bu motorlar için enerji sağlayan ince film güneş panelleri kullanıyor. Bu paneller, düşük ağırlıkları ve yüksek verimlilikleri ile dünya çapında yüksek performans sergiliyor. Elektrostatik motorun çalışması için, Coulomb çekim ve itme etkilerini kullanarak, giriş voltajını 4,5 V'dan 9 kV'a yükseltmek gerekti. İnvertör, insansız hava aracının en ağır parçalarından biri oldu ve platformun en altına yerleştirildi. Ayrıca, bu invertör bir dengeleyici olarak da işlev görüyor.
Enerji Verimliliği ve Performans
Bu sistemin havada kalabilmesi için gereken enerji miktarı, yaklaşık yarım watt civarındadır. 4 gram ağırlığında olan cihaz, 7,6 gram/Watt verimlilik sağlıyor. Ancak, bu gücün büyük bir kısmı voltaj dönüşümünde kayboluyor. Motorun enerji ihtiyacı ise sadece 0,14 Watt ve motorun enerji verimliliği 30 gram/Watt'ı aşıyor.
Elektrostatik Motor ve Yapılandırma
Bu insansız hava aracı, aslında bir güneş paneli ve yüksek voltaj dönüştürücüsüyle kaplanmış bir elektrostatik motordan oluşuyor. Motorun statoru, folyo kaplı 64 karbon plakadan oluşuyor. Plakalar arasındaki yükler, itici ve çekici kuvvetler yaratmak için değişimli olarak düzenlenmiş. Rotor da, stator plakalarına mümkün olduğunca yakın yerleştirilmiş yüklü plakalar halkasından oluşuyor. Rotorun üzerine 10 cm çapında bir pervane monte edilmiş. Rotor dönerken, yükler stator plakalarından rotor plakalarına geçerek denge sağlıyor ve itici kuvvetler oluşturuyor. 9 mg'lık insansız hava aracının pervane hızları 15.000 devir/dakika gibi etkileyici bir değere ulaşıyor.
Gelecek Potansiyeli ve Gelişme Alanları
Bilim insanları, "sonsuz" uçuş kapasitesine sahip platformun tüm bileşenlerini optimize etmek için büyük bir potansiyele sahip. Konseptin çalıştığını kanıtladılar ve bundan sonrasının teknik bir ayrıntı olduğunu belirtiyorlar. Bu tür teknolojik yenilikler, gelecekte daha geniş uygulama alanlarına sahip olabilir ve enerji verimliliği açısından devrim niteliğinde sonuçlar doğurabilir.
Bu teknolojik gelişmeler hakkında siz ne düşünüyorsunuz? Yorumlarınızı bekliyoruz!
