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Investigadores de la UPM y del INTA diseñan un "microdrón bioinspirado" con materiales inteligentes
Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), más la colaboración de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (Etsiae), han diseñado un "microdrón bioinspirado" con materiales inteligentes que permiten su optimización según cada vuelo. Aseguran que así este microvehículo aéreo (MAV) se hace más versátil y atractivo para el mercado. El estudio, denominado Mejora del rendimiento de un microvehículo aéreo bioinspirado mediante la integración de un compuesto inteligente en su ala transformadora, está disponible en inglés en ScienceDirect aquí.
El trabajo ha permitido el desarrollo de un modelo con un espesor de dos milímetros. El sistema con geometría alar deformable (wing morphing en inglés) en el que se han sustituido los elementos mecánicos móviles por superficies aerodinámicas deformables por medio de materiales inteligentes, lo que permite una mejor actuación del aparato. Estos compuestos, conocidos como MFC (macro fiber composites), han sido adheridos a la parte interna del ala. Los investigadores explican que "controlando a voluntad su voltaje se modifica la geometría y, por tanto, las características aerodinámicas y las actuaciones se verán claramente alteradas y controladas en función de la maniobra del vehículo". Esto permite que el vehículo pueda volar más lento para adaptarse a cualquier carga útil.
Uno de los investigadores comenta que "estamos hablando de que un aumento de la curvatura conduce a modificar las características aerodinámicas del dron. Por ejemplo, un incremento del coeficiente de sustentación máximo permite al vehículo aéreo volar a velocidades inferiores, que permitan acomodarse a diferentes requisitos de las cargas (cámaras fotográficas, de vídeo, sensores atmosféricos, etc.), o bien que las operaciones de despegue y aterrizaje sean más cortas".
La versatilidad incrementada permite que el vehículo se pueda adaptar a diferentes escenarios de misión, haciendo que se convierta en un valor positivo en diferentes aplicaciones. Así, sus capacidades para posibles misiones estarán claramente extendidas. Los resultados obtenidos en la investigación demuestran que el control y la maniobrabilidad del vehículo es claramente viable utilizando estos sistemas basados en materiales compuestos inteligentes, de forma que la integración de los mismos abre nuevos caminos para investigar en la ingeniería aeroespacial, en el campo de la mecánica de vuelo, con nuevos elementos de mejora de las características aerodinámicas y en las actuaciones. En opinión de los investigadores participantes en el estudio, “los materiales compuestos inteligentes serán el paso previo al desarrollo de estrategias innovadoras en el desarrollo de leyes de control adaptativo”.
