Представьте, что кому-то, например, застрявшему альпинисту, нужна еда, но изначально до него можно добраться только с помощью дрона. Ученые разработали концептуальную систему доставки еды им в виде дрона со съедобными крыльями.
Во-первых, уже существуют различные группы, использующие дроны-мультикоптеры для доставки посылок с едой из магазинов или ресторанов на дом клиентам. Почему бы просто не использовать один из них?
Что ж, хотя у таких дронов достаточно заряда батареи для использования в городах, они могут быть не в состоянии преодолеть большие расстояния, которые потребовались бы для доставки еды людям, потерявшимся в море, в пустыне или в других отдаленных местах. Для этой цели лучше подойдет дрон с неподвижным крылом большей дальности, хоть и, по мнению ученых из швейцарского исследовательского института EPFL, коммерческие модели обычно могут нести только от 10 до 30% собственной массы в качестве полезной нагрузки.
Стремясь увеличить этот процент, команда EPFL приступила к разработке беспилотника с неподвижным крылом, который на самом деле был бы частично съедобным. И нет, он не будет многоразовым — он будет совершать полет в один конец к нуждающемуся человеку, обеспечивая его пропитанием, пока спасатели не доберутся до него.
Ученые сосредоточили свои усилия на крыльях, поскольку они обычно занимают наибольший объем на беспилотнике с неподвижным крылом. Если бы обеспечение едой не было проблемой, эти крылья обычно были бы сделаны из легкого, но прочного материала, такого как вспененный полипропилен (EPP). После некоторых экспериментов было решено, что воздушные рисовые лепешки представляют собой хорошую съедобную альтернативу, поскольку их механические свойства аналогичны свойствам EPP.
В своем нынешнем воплощении крылья дрона обеспечивают примерно столько же пищевой энергии, сколько одна порция завтрака. Фото: Bokeon Kwak.
Чтобы построить прямоугольные крылья, лепешки в форме шайбы были порезаны лазером на шестиугольные кусочки, которые затем были склеены по краям с помощью пищевого желатина. Кукурузный крахмал и шоколад также пробовали использовать в качестве клея, но желатин оказался прочнее. После сборки крылья были покрыты съемным несъедобным пластиком, чтобы защитить рисовые лепешки от влаги.
Получившаяся модель имеет размах крыльев 678 мм и действительно летает — со скоростью 10 м в секунду — и несет 50% собственной массы в качестве съедобной полезной нагрузки. Кроме того, по оценкам исследователей, дрон может нести 80 граммов воды в бортовом контейнере.
Два его крыла содержат в общей сложности 300 килокалорий пищевой энергии, что примерно эквивалентно одной порции завтрака. Излишне говорить, что более крупная версия — или несколько дронов меньшего размера, отправленных в одно место, — могут обеспечить большее количество. Дальнейшие исследования будут сосредоточены на том, чтобы сделать больше частей дрона съедобными и повысить питательную ценность съедобного материала.
«До сих пор количество пищи, которую могли нести существующие дроны, ограничивалось полезной нагрузкой», — заявила команда в документе, представленном на прошлой неделе на Международной конференции IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам (IROS) в Киото. «Однако съедобный дрон может явно преодолеть это ограничение полезной нагрузки благодаря воссозданию некоторых структур корпуса с помощью пищевых материалов».
Источник: EPFL via IEEE Spectrum
