Ioneista käyttövoimaa droneille ja biosiruille

11.03.2021

Miami-ionista-ajovoimaa-droneille-300-t.jpgMiamin yliopiston Tomas Pribanic on löytänyt tavan soveltaa ionipuhallusta autonomisiin ilma-aluksiin maapallon ilmakehässä. Näin hän on luonut hiljaisen käyttövoimajärjestelmän ja tasoittamaan tietä dronien laajemmalle soveltamiselle pakettien kuljetuksessa.

Jos kaikki menee hyvin testikentällä huhtikuun alussa, Tomas Pribanic kirjoittaa uuden luvun ilmailusta - ja kenties yrittäjähistoriasta. Silloin hän testaa keksintönsä uudesta lentäjättömästä lentolaitteesta, jossa hyödynnetään ionista käyttövoimaa.

Edistyksellinen ajovoimamuoto, joka käyttää sähköä ionien kiihdyttämiseksi ja pienen mutta pitkäaikaisen työntövoiman tuottamiseksi pitävät satelliitit oikeassa suunnassa ja kuljettaa syväavaruuden antureita kauemmas ja nopeammin mikä tahansa muu työntövoima.

Teknologian yksi harmillinen haitta on kuitenkin se, että se toimii parhaiten vain avaruuden tyhjiössä ilman maapallon voimakasta painovoimaa.

Pribanic kertoo löytäneensä tavan voittaa tämä este. Kattavan tutkimuksen jälkeen hän on soveltanut ionista ajovoimaa maanpäällisiin droneihin. Hän tulee testaamaan viidenneliömetrin ionikäyttöistä prototyyppiänsä ulkotiloissa kuukausien jatkuneiden sisätiloissa tehtyjen pystysuuntaisten lentoonlähtöjen ja laskujen jälkeen.

Pribanic sanoo, että hänen teknologiansa voisi muuttaa kuljetusalaa. "Prototyyppi on kevyt, ei synny hiilidioksidipäästöjä ja tekniikka on mukautettavissa", hän sanoo yliopistonsa tiedotteessa. "Mutta suurin pelinvaihtaja on se, että se tuottaa hiljaisen työntövoiman." Uuden strat-up yrityksen kautta Pribanic aikoo kaupallistaa tekniikkansa ja sisällyttää sen nykyisiin droneihin keskittyvään kaupunkirahtiin, joka toimittaa erilaisia paketteja lähialueelle.

Henkilökohtaiseen diagnostiikkaan ja lääketieteelliseen hoitoon tarkoitetun pienitehoisen elektroniikan kehitys tuo mukanaan kysynnän pienikokoisille energiakomponenteille, jotka pystyvät ottamaan ympäristöstä energiaa luokkaa µW - mW reaaliaikaisen terveydentilan seurantaan.

Ioninen voima on pitkälti käyttämättömän energiaresurssi ja sitä pidetään yleensä kestävänä ja se on nyt kiinnittänyt tutkijoiden huomion. Uusimpana on ehdotettu valon indusoimaa ionista siirtoa esimerkiksi biojäljittelevään energian muuntoon.

Ajatusta toteuttava kiinalaistutkijoiden kehittämä rakenne koostuu pinotuista WS2 ja MoS2 2D-kerroksista. Näkyvän valon valaistuksella ionivirta käynnistyy suunnattuna kationisena siirtona WS2:sta MoS2-osaan. Kuljetusmekanismi selittyy valosähkövaikutuksella, joka johtuu WS2/MoS2-heterostruktuurien tyypin II kaistojen kohdistuksesta.

Tasapainoisissa ioniliuoksissa suurin ioninen fotovaste lähestyy ≈21 µA neliösenttimetriä kohden ja noin 45 mV yhden auringon ekvivalentin virityksen alla. Optimoiduissa olosuhteissa kerätty tehotiheys saavuttaa 2 mW neliömetriä kohden.

Aiheista aiemmin:

Sähköistä lentämistä

Hitaamman liikkeen energiankorjuuta

19.06.2024Täysin optinen fotonisiru tunnistaa ja käsittelee
19.06.2024Uusia toiveita sinkki-ilma akuille
17.06.2024Elektroneille viisikaistainen supervaltatie
14.06.2024Energiatehokasta kvanttilaskentaa magnoneilla
13.06.2024Pienenergian keruu tehostuu
12.06.2024Uusia menetelmiä 2D-materiaalien muokkaukseen
11.06.2024Infrapunan kuvaustekniikkaa arkikäyttöön
10.06.2024Kalsiumoksidin kvanttisalaisuus: lähes kohinattomat kubitit
07.06.2024Tehdä sähköä metallista ja ilmasta
06.06.2024Hämä-hämähäkki kiipes elektroniikkaan

Siirry arkistoon »