Вчені з Швейцарії та Великобританії представили новий тип квадрокоптера, який може виконувати польоти над вогнем. Цей дрон захищений від тепла завдяки шару алюмінію та аерогелю, створеному за натхненням від пінявок комах. Розробники сподіваються, що цей дрон буде корисним для пошуково-рятувальних операцій та пожежників. Результати дослідження опубліковані у журналі Advanced Intelligent Systems.
Як дрон захистили від вогню?
Використання дронів може сприяти зменшенню ризиків для пожежників шляхом проведення оцінки пошкоджень будівель, виявлення джерел вогню та постраждалих у зоні небезпеки, а також надання допомоги при гасінні полум’я. Однак, існують обмеження у корисному навантаженні, що перешкоджає встановленню систем терморегуляції, які б забезпечували працездатність дронів у екстремальних температурних умовах. Щоб убезпечити електроніку від перегріву, використовуються вогнетривкі матеріали, але без активного охолодження дрони не можуть тривалий час функціонувати, зокрема, під час пожежі, коли необхідно виконувати довготривалі завдання.
Оптимальне рішення знайшла команда вчених з Швейцарської федеральної лабораторії матеріалознавства і технологій спільно з колегами з Імперського коледжу Лондона. Надихаючись тим, як комахи пінявки (Cercopidae) захищають себе від високих температур піною зі слини, науковці розробили для свого квадрокоптера FireDrone аерогель з полііміду та частинками кремнезему та скловолокна. Матеріал має ультранизьку теплопровідність у менш як 0,020 ват на метр-кельвін, що менше, ніж традиційні ізолюючи матеріали. Додавання скловолокна запобігає усадці піни, яка відбувається при впливі тепла. Екзоскелет з аерогелю інженери також вкрили шаром алюмінію, який допомагає додатково відбивати тепло від дрона.
Таким чином, розробники добилися стійкості свого FireDrone до температур у близько 200 градусів Цельсію, які він може витримувати близько 10 хвилин, а вогнезахист квадрокоптера не знижує його політних якостей, які випробували у температурній камері та поблизу справжнього вогню. Для роботи у справжніх зонах лиха FireDrone оснастили також камерами і датчиками вуглекислого газу.
Присвячене розробці дрона відео. EmpaChannel / YouTube
Джерело: nauka.ua