DARPA Pretende Carregar Sem Fios os Drones em Pleno Voo com Feixes de Energia
General Atomics
A DARPA aumentou o financiamento para a transferência de energia sem fios de campo distante, ou power-beaming, para o carregamento de drones durante o voo. Isto elimina a necessidade de interrupções da missão para recarregar ou substituir a bateria, potencialmente salvando missões críticas.
A Dra. Ifana Mahbub, professora assistente de engenharia elétrica e informática na Universidade do Texas, recebeu o Prêmio Jovem Faculdade da DARPA em 2021, concedendo US $ 500.000 em dois anos para seu projeto. Ela agora recebeu uma bolsa adicional de US $ 250.000 para desenvolver ainda mais a tecnologia de feixe de energia.
Tecnologia de Carregamento Sem Fios
Talvez conheça o carregamento sem fios nos telemóveis, que utiliza tecnologia de campo próximo e ondas electromagnéticas de baixa frequência a curtas distâncias.
Embora pareça mágico, o carregamento sem fios funciona com base num princípio simples: uma unidade de carregamento gera um campo eletromagnético através de uma bobina, enquanto a extremidade recetora (como a bobina do seu telemóvel) capta estas ondas para criar uma corrente eléctrica, carregando a bateria.
Mahbub e a sua equipa estão a explorar a tecnologia de campo distante para alargar o alcance das ondas electromagnéticas que podem ser transmitidas.
No entanto, o seu objetivo é eliminar completamente a necessidade de os drones regressarem à base (RTB) para trocarem ou recarregarem a bateria, o que pode consumir tempo e recursos valiosos e até comprometer a missão em curso. Em vez de chamar de volta um UAV, por que não carregar sua bateria enquanto ele permanece no ar?
Universidade do Texas, Dallas
Um desafio significativo para a Mahbub é manter a integridade dos feixes electromagnéticos ao longo de grandes distâncias para evitar perdas de energia.
Antenas de Matriz Faseada para Carregamento de Precisão
Para resolver este problema, Mahbub concebeu uma solução engenhosa que envolve antenas de matriz faseada, que consistem numa rede de transmissores e antenas mais pequenas para guiar com precisão o feixe eletromagnético ao longo de uma trajetória designada. A sua tecnologia tira partido da telemetria em tempo real dos UAV para garantir uma conetividade contínua em linha de vista, maximizando assim a eficiência do carregamento.
“O sinal pode propagar-se em direcções não desejadas”, explica Mahbub. “O nosso objetivo é manipular a forma de onda para reduzir a perda de percurso.”
Os drones militares, como os UAVs de média altitude e longa resistência (MALE), são projetados para atingir altitudes de até 25.000 pés (7.620 m), enquanto os drones de alta altitude e longa resistência (HALE) freqüentemente operam em um teto de 50.000 pés (15.240 m). Os drones tácticos voam normalmente entre 2.000 pés (610 m) e 5.000 pés (1.524 m).
General Atomics
Aplicações para além dos Drones
Esta tecnologia tem inúmeras aplicações potenciais. Imagine carros eléctricos a serem carregados enquanto viajam na autoestrada. A Mahbub está a desenvolver uma tecnologia de carregamento sem fios segura e de baixa frequência, potencialmente capaz de carregar implantes médicos em seres humanos, aprovada pela FCC.
Embora o conceito de transmissão de ondas electromagnéticas para carregar uma pequena aeronave possa parecer assustador, há anos que são utilizados métodos semelhantes.
Para concluir, a radiodifusão, a televisão, o serviço de telemóvel, o radar, o Wi-Fi e até o GPS dependem todos de ondas electromagnéticas.
No entanto, seria provavelmente imprudente ficar entre o transmissor e o drone durante o processo de carregamento.
Leia o Artigo Original: New Atlas
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