Geïnspireerd door gevleugelde zaden, herdefinieert de nieuwe SG60-drone met één rotor, ontwikkeld door de Singapore University of Technology and Design, de grenzen van de luchtvaart met een indrukwekkende autonomie van 26 minuten.

IN HET KORT

De SG60-drone is geïnspireerd op esdoornzaadjes en maakt gebruik van hun natuurlijke vluchtdynamiek.
️ Hij is ontworpen door de Singapore University of Technology and Design en weegt slechts 32 gram.
⚙️ De monocopter maakt gebruik van één rotor voor maximale efficiëntie en een eenvoudige constructie.
Dankzij zijn lange vliegduur kan hij worden gebruikt voor meteorologische monitoring.

Technologische innovaties maken een spannende wending met de ontwikkeling van een drone geïnspireerd op esdoornzaadjes, ook wel vleugeltjes genoemd. Voorop in deze doorbraak staat de Singapore University of Technology and Design (SUTD), die een revolutionaire monocopter heeft ontwikkeld die eenvoud en efficiëntie combineert. Deze drone, de SG60, is gebaseerd op de natuurlijke constructie van de vleugelzaadjes en levert indrukwekkende vliegprestaties, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor nieuwe toepassingsmogelijkheden op verschillende gebieden.

Natuurlijke inspiratie voor maximale efficiëntie

Het ontwerp van de SG60 is rechtstreeks geïnspireerd op vleugelzaadjes, vliegende zaden die dankzij hun natuurlijke aerodynamica in een spiraal naar beneden dwarrelen. Deze biomimetische aanpak stelde het team onder leiding van professor Fong Shao-Hui in staat om een drone van 32 gram te ontwikkelen die 26 minuten autonoom kan vliegen. In vergelijking met traditionele drones, die vaak zwaarder en complexer zijn, onderscheidt de SG60 zich door zijn lichtheid en energie-efficiëntie.

Het ontwerp van deze monocopter is gebaseerd op één rotor, die voldoende lift en passieve stabiliteit biedt. Deze techniek maakt het mogelijk om zonder omvangrijke mechanismen zoals versnellingsbakken te werken, wat het ontwerp vereenvoudigt en het energieverbruik optimaliseert. Zoals professor Fung uitlegt, is elk onderdeel van de drone ontworpen om de liftkracht te bevorderen, een principe dat rechtstreeks uit de natuur is overgenomen.

Technologische optimalisatie en vliegeigenschappen

Het succes van de SG60 ligt in de zorgvuldige optimalisatie van het ontwerp, waarbij aerodynamische theorie en praktische tests zijn gecombineerd. Het team gebruikte een op gegevens gebaseerd algoritme om de vorm, helling en gewichtsverdeling van de vleugel aan te passen. Hierdoor bereikte de drone een vermogen van 9,1 gram per watt, waarmee hij andere vliegtuigen van vergelijkbare grootte overtreft.

Wetenschapper Cai Xinyu van de universiteit benadrukt dat dit succes bewijst dat een kleine vliegende robot qua uithoudingsvermogen kan concurreren met veel grotere systemen. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor goedkope missies van lange duur, zoals het gebruik van lichte, herbruikbare radiosondes voor meteorologische monitoring.

Op weg naar diverse toekomstige toepassingen

Het onderzoeksteam heeft al plannen voor de volgende stappen om de SG60 te verbeteren. Het doel is om het laadvermogen en de vliegtijd te vergroten zonder het gewicht van de drone aanzienlijk te verhogen. Hiervoor zullen geavanceerde materialen en vleugelvormen worden onderzocht, geïnspireerd door de natuur. Fung Shaohui ziet het potentieel van deze technologie voor een breed scala aan bestaande en nieuwe toepassingen en benadrukt dat de enige beperking de lucht is.

Deze innovatie kan verschillende sectoren transformeren, van milieubewaking tot het bezorgen van pakketten in moeilijk bereikbare gebieden. De publicatie van dit werk in het tijdschrift IEEE Robotics and Automation Letters onderstreept het belang en de belangstelling voor deze technologische doorbraak.

Belangrijke wetenschappelijke en industriële gevolgen

De ontwikkeling van de SG60 markeert een belangrijke mijlpaal in de lucht- en ruimtevaarttechniek. Geïnspireerd door de natuur heeft het team aangetoond dat eenvoudige oplossingen vaak beter presteren en efficiënter zijn dan complexe systemen. Dit roept ook vragen op over hoe biomimetica kan worden geïntegreerd in andere technologieën.

Aangezien drones een steeds belangrijkere rol spelen in verschillende industrieën, kan onderzoek naar door de natuur geïnspireerde modellen, zoals de SG60, leiden tot nog radicalere innovaties. Tot de toekomstige uitdagingen behoren het beheer van duurzaamheid en hulpbronnen met een maximale positieve impact op het milieu en de samenleving.

De ontwikkeling van de SG60-drone door het SUTD-team toont de potentiële impact van biomimetica op moderne technologieën. Naarmate onderzoekers deze innovatie verder verfijnen, welke nieuwe interessante toepassingen kunnen er dankzij deze door de natuur geïnspireerde aanpak ontstaan?