Los científicos han demostrado un método altamente eficiente para transferir energía de forma inalámbrica a un avión no tripulado mientras está volando.
El avance podría, en teoría, permitir que los drones voladores permanezcan en el aire indefinidamente, simplemente sobrevolando un vehículo de apoyo en tierra para recargar, abriendo nuevas aplicaciones industriales potenciales.
La tecnología utiliza acoplamiento inductivo, un concepto demostrado inicialmente por el inventor Nikola Tesla hace más de 100 años. Dos bobinas de cobre se sintonizan entre sí, utilizando dispositivos electrónicos, lo que permite el intercambio inalámbrico de energía a una frecuencia determinada. Los científicos han estado experimentando conesta tecnología durante décadas, pero aún no ha sido capaz de alimentar de forma inalámbrica la tecnología de vuelo.
Ahora, los científicos del Imperial College de Londres han retirado la batería de un mini dron estándar y han demostrado que pueden transferirle energía de forma inalámbrica a través del acoplamiento inductivo. Creen que su demostración es la primera en mostrar cómo esta carga inalámbricaEl método se puede hacer de manera eficiente con un objeto volador como un avión no tripulado, potencialmente allanando el camino para un uso más amplio de la tecnología.
Para demostrar su enfoque, los investigadores compraron un avión no tripulado quadcopter, de unos 12 centímetros de diámetro, alteraron sus componentes electrónicos y le quitaron la batería. Hicieron un anillo de lámina de cobre, que es una antena receptora que rodea la carcasa del avión no tripuladoEn tierra, un dispositivo transmisor hecho de una placa de circuito está conectado a la electrónica y a una fuente de energía, creando un campo magnético.
La electrónica del dron se sintoniza o calibra a la frecuencia del campo magnético. Cuando vuela hacia el campo magnético, se induce un voltaje de corriente alterna CA en la antena receptora y la electrónica del dron la convierte eficientemente en corriente continua CC voltaje para alimentarlo.
La tecnología aún está en su etapa experimental. Actualmente, el dron solo puede volar diez centímetros por encima de la fuente de transmisión del campo magnético. El equipo estima que están a un año de distancia de un producto disponible comercialmente. Cuando se comercializan creen que su avance podría tener un alcancede ventajas en el desarrollo de tecnología de drones comerciales y otros dispositivos.
El uso de pequeños drones con fines comerciales, en vigilancia, para misiones de reconocimiento y operaciones de búsqueda y rescate está creciendo rápidamente. Sin embargo, la distancia que puede viajar un dron y la duración de su permanencia en el aire está limitada por la disponibilidadde energía y requisitos de recarga. La tecnología inalámbrica de transferencia de energía puede resolver esto, dice el equipo.
El Dr. Samer Aldhaher, investigador del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica del Imperial College de Londres, dijo: "Hay una serie de escenarios en los que la transferencia inalámbrica de energía podría mejorar la tecnología de drones. Una opción podría ser utilizar un vehículo de apoyo en tierra comouna estación de carga móvil, donde los drones podrían flotar sobre él y recargarse, sin tener que abandonar el aire ".
La transferencia inalámbrica de energía también podría tener aplicaciones en otras áreas, como sensores, dispositivos de atención médica y más allá, en misiones interplanetarias.
El profesor Paul Mitcheson, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica del Imperial College de Londres, explica: "Imagínese usar un dron para transmitir energía de forma inalámbrica a sensores en cosas como puentes para monitorear su integridad estructural. Esto evitaría que los humanos tuvieran quellegar a estos lugares de difícil acceso para recargarlos.
"Otra aplicación podría incluir dispositivos médicos de diagnóstico en miniatura implantables, alimentados de forma inalámbrica desde una fuente externa al cuerpo. Esto podría permitir la recarga segura de nuevos tipos de implantes médicos y reducir el tamaño de la batería para hacer que estos implantes sean menos invasivos.
"En el futuro, también podremos usar drones para recargar equipos científicos en Marte, aumentando la vida útil de estas misiones de miles de millones de dólares".
"Ya hemos progresado valiosamente con esta tecnología y ahora estamos buscando llevarla al siguiente nivel"
La próxima etapa verá al equipo explorando colaboraciones con posibles socios industriales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Original escrito por Colin Smith. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cite esta página :