Investigadores de Tsukuba impulsan el vuelo de un dron mediante microondas

Investigadores de la Universidad japonesa de Tsukuba impulsaron el vuelo de un dron mediante la transmisión de energía inalámbrica a través de microondas para un dron que vuela libremente y determinaron la eficiencia de este proceso.

En el estudio, publicado en el Journal of Spacecraft and Rockets, los investigadores demostraron la transmisión de energía inalámbrica a un dron a través de microondas, de tal forma que la aeronave fue propulsada por este tipo de energía.

Hace décadas también se llevaron a cabo estudios de este tipo y en su mayoría se consideraron microondas de baja frecuencia, de unos pocos GHz. Dado que la eficiencia de transmisión de energía aumenta a medida que incrementa la frecuencia de funcionamiento, el equipo detrás de esta última investigación utilizó microondas con una frecuencia relativamente alta, llegando a los 28 GHz. El dron del equipo pesaba aproximadamente 400 gramos y voló durante 30 segundos a una altura de casi un metro por encima de la fuente del haz de microondas.

Sistema de microondas sincronizado con unidades GPS

Kohei Shimamura, autor principal del estudio, afirmó que los investigadores utilizaron “un sofisticado sistema de seguimiento de haces para asegurarnos de que el dron recibiera la mayor cantidad de potencia de microondas posible”. Shimamura añadió que, "además, para aumentar aún más la eficiencia de transmisión, ajustamos cuidadosamente la fase de las microondas utilizando un cambiador de fase analógico que estaba sincronizado con unidades GPS".

Los investigadores midieron las eficiencias de la transferencia de energía a través del haz (4%), la captura de microondas por el dron (30%), la conversión de microondas en electricidad para propulsión (40%) y otros procesos relevantes. Basándose en esta información y una fórmula analítica, calcularon que la eficiencia de transmisión de potencia total en su experimento era del 0,43%. A modo de comparación, en un estudio anterior, el equipo midió la eficiencia de transmisión total para un dron de posición fija (en lugar de hacerlo mientras vuela) en un 0,1%.

Shimamura señaló que “estos resultados muestran que se necesita más trabajo para mejorar la eficiencia de la transmisión y evaluar a fondo la viabilidad de este enfoque de propulsión para aviones, naves espaciales y cohetes” y que "los estudios futuros también deberían intentar refinar el sistema de seguimiento de haz y aumentar la distancia de transmisión más allá de lo demostrado en nuestro experimento".

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