बीजिंग:
मात्र 4 ग्राम वजन वाला ड्रोन, अपनी अभिनव इलेक्ट्रोस्टैटिक मोटर और अत्यंत उच्च वोल्टेज उत्पन्न करने वाले लघु सौर पैनलों के कारण, उड़ान भरने वाला सबसे छोटा सौर ऊर्जा चालित हवाई वाहन बन गया है। हालाँकि हमिंगबर्ड के आकार का प्रोटोटाइप केवल एक घंटे के लिए ही उड़ा, लेकिन इसके निर्माताओं का मानना है कि उनकी विधि से कीट के आकार के ड्रोन बन सकते हैं जो अनिश्चित उड़ान भरने में सक्षम हैं।
सौर ऊर्जा से चलने वाली इस मशीन को बीजिंग के बेइहांग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने डिजाइन किया है, जो वैमानिकी और अंतरिक्ष यात्री अनुसंधान में अपनी विशेषज्ञता के लिए जाने जाते हैं। इसका आकार और वजन अब दुनिया के सबसे छोटे और सबसे हल्के सौर ऊर्जा से चलने वाले विमानों का क्रमशः 1/10 और 1/600 है।
माइक्रो एरियल वाहनों के कई अनुप्रयोग हैं, पर्यावरण निगरानी से लेकर खोज और बचाव तक, जो उन्हें बहुमुखी उपकरण बनाते हैं। वे छवियों को कैप्चर करने, वस्तुओं का पता लगाने और सीमित स्थानों में वस्तुओं को ले जाने जैसे विशेष कार्य कर सकते हैं। हालाँकि, सीमित उड़ान अवधि उनकी उपयोगिता के लिए एक महत्वपूर्ण बाधा है।
पारंपरिक माइक्रो एरियल वाहन अपने रोटर को शक्ति देने के लिए विद्युत चुम्बकीय मोटर का उपयोग करते हैं। हालांकि, एक बड़ी समस्या हमेशा तब उत्पन्न होती है जब छोटी मोटर उच्च गति पर ज़्यादा गरम हो जाती है, जिससे ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में तेज़ गिरावट आती है। प्राकृतिक सूर्य का प्रकाश ऊर्जा स्रोत के रूप में एक संभावित विकल्प हो सकता है, लेकिन ड्रोन जितना छोटा होता है, सूर्य के प्रकाश को इकट्ठा करने के लिए उसके पास उतना ही कम सतह क्षेत्र होता है, जो अंततः सीमित मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है, प्रमुख शोधकर्ता क्यू मिंगजिंग ने समझाया।
गुरुवार को नेचर जर्नल में प्रकाशित अध्ययन में अनुसंधान दल ने इस बात पर प्रकाश डाला कि परंपरागत रूप से, 10 ग्राम से कम वजन वाली उड़ने वाली मशीनें अधिकतम 10 मिनट तक ही हवा में रह सकती हैं।
दक्षता संबंधी चुनौतियों से पार पाने के लिए, क्यूई और उनके सहयोगियों ने एक इलेक्ट्रोस्टैटिक मोटर विकसित की जो निरंतर घूर्णन गति उत्पन्न करने के लिए कूलम्ब बल, विद्युत आवेशित कणों के बीच बल का उपयोग करती है। ड्रोन का नाम, कूलम्बफ्लाई, भी इसी अनूठी मोटर से आया है।
शोधकर्ताओं द्वारा प्रस्तुत एक प्रदर्शन वीडियो में दिखाया गया कि मोटर विद्युत आवेशों का एक चक्र बनाकर काम करती है, जो एक घुमावदार बल उत्पन्न करता है, जिससे एक ब्लेड हेलीकॉप्टर की तरह घूमता है।
सह-लेखक पेंग जिनझे ने कहा कि ऐसी मोटर का लाभ यह है कि यह प्रभावी रूप से गर्मी को कम कर सकती है। “ऐसा इसलिए है क्योंकि स्थैतिक बिजली उच्च वोल्टेज और कम धारा पर काम करती है। धारा जितनी कम होगी, उतनी ही कम गर्मी पैदा होगी।”
अध्ययन के अनुसार, पांच ग्राम से कम वजन वाले और ऐसी स्थैतिक बिजली से चलने वाले उड़ान मशीनों की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता पारंपरिक विद्युत चुम्बकीय मोटरों की तुलना में 10 गुना अधिक हो सकती है, तथा समान लिफ्ट के लिए आवश्यक ऊर्जा की खपत का दसवां हिस्सा से भी कम होगा।
पढ़ें: नई क्वाडकॉप्टर तकनीक से ड्रोन को बिजली लाइनों पर रिचार्ज करने की सुविधा मिलेगी
इस सफलता से पहले, हार्वर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने 2019 में नेचर में एक पेपर प्रकाशित किया था, जिसमें उन्होंने अपने द्वारा विकसित रोबोबी विमान का परिचय दिया था, जिसे कभी माइक्रो एरियल वाहनों के क्षेत्र में सर्वोच्च स्तर माना जाता था। हालाँकि, यह निरंतर उड़ान के लिए प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश की तीव्रता के तीन गुना के बराबर एक कृत्रिम प्रकाश स्रोत पर निर्भर था।
शोधकर्ताओं ने कहा कि नया ड्रोन कूलॉम्बफ्लाई केवल प्राकृतिक प्रकाश पर निर्भर रहते हुए निरंतर उड़ान भर सकता है, जो एक महत्वपूर्ण छलांग है।
अध्ययन के प्रमुख शोधकर्ताओं में से एक प्रोफेसर यान शियाओजुन ने कहा कि आगे के विकास के बाद, नई ड्रोन मोटर प्रौद्योगिकी को आपातकालीन बचाव कार्यों, संकीर्ण स्थान का पता लगाने और अन्य समान परिदृश्यों में लागू किए जाने की उम्मीद है।
