A China está sempre nos surpreendendo com seu poder de inovação; o país é uma grande referência em tecnologia e engenharia. Agora mais recentemente apresentou ao mundo sua nova criação: o CoulombFly, o menor drone solar do mundo, tão leve quanto uma folha de papel A4. Seu projeto foi desenvolvido pela Universidade Beihang, em Pequim, com foco em setores como a agricultura e exploração espacial. Saiba mais sobre essa tecnologia no artigo a seguir, do Engenharia 360!

A evolução dos drones movidos a energia solar

Atualmente, muitas pessoas e empresas têm adquirido drones. Contudo, vale lembrar que, apesar dessa "febre" de mercado, tal tecnologia não é exatamente uma novidade. O que mudou de uns anos para cá é que os cientistas conseguiram deixar esses veículos aéreos menores e mais leves. Então, quando pesados, os drones não podiam ainda suportar captadores de energia solar; era demais.

Em 2019, a situação mudou. Pesquisadores da Universidade de Singapura desenvolveram um projeto de drone que surpreendeu a comunidade científica; ele era muito menor do que o outros modelos já concluídos. No entanto, a persistência e criatividade dos engenheiros continuou e assim, neste ano, a equipe liderada por Shen Wei, estudante de doutorado de Beihang, apresentou o drone solar CoulombFly, numa abordagem totalmente inovadora.

A tecnologia por trás do drone solar CoulombFly

Shein iniciou sua jornada acadêmica lidando com motores eletrostáticos. Isso o inspirou a acoplar uma hélice a um motor, o que resultou no design do novo modelo de drone. Ele acreditou que, se pudesse desenhar uma estrutura diferente, esse motor geraria a velocidade ideal e a sustentação necessária para o voo. Assim surgiu o pequeno, mas eficiente CoulombFly, o menor drone solar do mundo.

Claro que o diferencial desse novo drone é operar de forma eficiente com energia solar. Isso significa que, ao contrário dos outros drones, que dependem de baterias pesadas e precisam ser recarregados com frequência, o CoulombFly pode voar por longos períodos sem a necessidade de recarga constante. A saber, essa característica é especialmente útil para aplicações em áreas remotas e de difícil acesso.

Motores eletrostáticos e eficiência energética

Podemos concluir que a escolha de Shen Wei e seus colegas por usar motores eletrostáticos foi a decisão que levou ao sucesso do CoulombFly. Diferente dos motores elétricos tradicionais, que utilizam campos magnéticos para gerar movimento, esse tipo de motor aproveita a força entre cargas elétricas opostas.

Essa tecnologia é de alta eficiência e baixo consumo, e combinada a um design minimalista, em polímeros ultraleves e fibra de carbono, permitiu que o novo drone fosse resistente, flexível, menor e mais leve (só 4,2 gramas), alcançando velocidades de voo surpreendentes. Para completar, ele pode suportar uma carga extra útil (aproximadamente 1,59 gramas), como de pequenos sensores, controladores e câmeras.

A luz solar é captada pelo CoulombFly graças a células solares ultrafinas, que convertem a energia solar em energia elétrica, alimentando o motor do drone e permitindo que o mesmo possa voar por longos períodos. Sendo assim, zero dependente de combustíveis fósseis e perfeito para uma variedade de aplicações.

As possíveis aplicações do CoulombFly

A equipe de pesquisa de Shen Wei está trabalhando para tornar o CoulombFly perfeito para várias aplicações. Isso inclui, por exemplo:

• Agricultura: Monitoramento de plantações, detecção de pragas e doenças, e aplicação precisa de fertilizantes e pesticidas.
• Meio Ambiente: Monitoramento da qualidade do ar e da água, mapeamento de áreas de risco e estudo da vida selvagem.
• Segurança: Vigilância de fronteiras, busca e resgate, e monitoramento de eventos.
• Exploração Espacial: Missões de reconhecimento em outros planetas e satélites.

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O futuro do CoulombFly e da tecnologia de drones

Apesar dos avanços nas pesquisas sobre tecnologia de drones, a minuaturização de componentes eletrônicos e sensores ainda precisa de aprimoramento, o que impede, neste momento, que o CoulombFly seja aproveitado no seu máximo. Além disso, é preciso aprimorar a tecnologia de microcircuitos. Por fim, ampliar o desenvolvimento de algoritmos de controle, permitindo que esses veículos aéreos sejam operados de forma autônoma e coordenada.

Sem dúvidas, com o lançamento de drones como o pequeno CoulombFly, podemos já considerar a realização de tarefas antes impensáveis. Imagine um enxame de microdrones trabalhando em conjunto para realizar inspeções em infraestruturas críticas, como pontes e linhas de transmissão, ou coletando dados em áreas de difícil acesso. Então, essa é a proporção do grande impacto das novas tecnologias de drones em nosso dia a dia. Logo veremos drones ainda menores e mais eficientes; esse é só o começo!

Fontes: O Globo, Click Petróleo e Gás.

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Eduardo Mikail

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