O CoulombFly é o novo drone do tipo MAV (de Micro Aerial Vehicle) que ultrapassa uma limitação habitual nesta categoria, podendo voar sem parar desde que o Sol esteja visível. Os MAV ultraleves, que pesam menos de 10 gramas, têm tempos de voo que geralmente rondam os dez minutos. Neste caso, o CoulomboFly recorre a energia solar para contornar esta limitação.
O drone pesa apenas 4,21 gramas, tem uma envergadura de asa de 20 centímetros. Como noticia o IEEE Spectrum, o CoulombFly é dez vezes mais pequeno e 200 vezes mais leve do que o anterior drone solar mais pequeno (um quadcóptero de dois metros que pesa 2,6 quilos).
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A equipa da Universidade de Beihang desenvolveu também um protótipo que mede oito milímetros e tem nove miligramas de massa, mas esse ainda não é capaz de receber um fluxo de energia contínuo. Os cientistas usaram um motor eletrostático que produz movimento usando campos eletrostáticos, para conseguir ultrapassar o desafio de ter uma reduzida área de superfície para usar eletroímanes que geram movimento.
Esta abordagem de motor eletrostático é tipicamente usada em sensores para sistemas microeletromecânicos e não como propulsão aérea propriamente dita. A vantagem desta utilização aqui é que o motor com 1,52 gramas de massa consegue oferecer uma eficiência duas a três vezes superior à de outros motores de MAV.
O motor tem dois anéis, com o interior a ter 64 placas cobertas com folha de alumínio e uma estrutura semelhante a uma vedação e o exterior a estar equipado com oito placas com elétrodos positivos e negativos alternadamente. Na parte superior do CoulombFly há um propulsor de 20 centímetros ligado ao rotor e, por baixo, duas células de elevada densidade, que medem 4×6 centímetros, com uma massa de 0,48 gramas e eficiência de conversão de energia de mais de 30%.
Em testes com 920 watts de luz solar por metro quadrado, o drone conseguiu descolar em menos de um segundo e manteve-se no ar durante mais de uma hora, sem degradação de desempenho. O aparelho pode vir a ser usado em missões de vigilância e reconhecimento prolongadas no tempo.
Mingjing Qi, professor que lidera este projeto, conta que “deve ser possível colocar uma pequena bateria de iões de lítio”, passando a permitir que o drone possa operar 24 horas por dia, mesmo que o Sol não brilhe.
