KOMPAS.com - Persoalan keterbatasan daya adalah kendala yang ditemui di semua drone komersil. Waktu terbang (flight time) ditentukan oleh daya yang bisa ditampung di baterai,dan waktunya pun biasanya tidak terlalu lama.

Beda halnya dengan drone mungil bernama "CoulombFly" bikinan tim peneliti dari Universitas Beihang di China. Drone yang sangat ringan dengan bobot hanya di kisaran 4 gram ini ditenagai panel surya yang menyalurkan listrik voltase tinggi ke motor elektrostatis.

Baca juga: DJI Mini 4K Resmi,Drone Setelapak Tangan Bisa Rekam Video 4K

Motor elektrostatis tersebut tmemiliki mekanisme kerja yang unik dan berbeda dari motor elektromagnetik di electric vehicle,quadcopter,atau kendaraan listrik lain pada umumnya.

Pakai voltase tinggi

Dalam paper yang dipublikasikan di jurnal Nature,para peneliti menjelaskan bahwa panel surya di CoulombFly menghasilkan listrik DC voltase rendah (4,5 V) yang dikonversikan oleh sirkuit high-voltage power converter (HVPC) menjadi DC tegangan tinggi (9 kV).

Listrik voltase tinggi itu kemudian dialirkan ke serangkaian lempengan elektroda dari motor elektrostatis yang disusun mengelilingi dan tersambung rotor sepanjang 10 cm.

Medan listrik voltase tinggi kemudian terbentuk dan mendorong lempengan-lempengan tersebut,sehingga memutar rotor.

Rotor dengan bilah tunggal inilah yang menerbangkan drone layaknya helikopter mini. Bobot drone bisa ditekan dibuat dari lembaran-lembaran serat karbon berlapis aluminium foil yang sangat tipis.

Nature Sistem propulsi CoulombFly mengandalkan panel surya,tegangan tinggi,dan motor elektrostatis yang menggerakkan rotor

Penggunaan voltase tinggi sebenarnya memberikan keuntungan tersendir karena mengurangi arus,sehingga meminimalisasi kehilangan energi dalam bentuk panas.

Baca juga: Ayah dan Anak Pecahkan Rekor Drone Terkencang,Tembus 480 Km Per Jam

"Arus listriknya sangat rendah untuk keluaran daya yang sama,sehingga hampir tidak ada panas yang dihasilkan oleh motor," ujar Mingjing Qi dari tim peneliti Universitas Beihang.

'Efisiensi tinggi dan konsumsi daya rendah dari motor memungkinkan kami menjalankan drone dengan panel surya berukuran sangat kecil," imbuh Qi,sebagaimana dihimpun KompasTekno dari New Scientist,Sabtu (27/7/2024).

Bisa terbang "selamanya"

Tim peneliti Universitas Beihang berhasil membuat drone mini (micro aerial vehicle,MAV) yang untuk pertama kalinya bisa terbang dengan ditenagai oleh cahaya matahari. Sebelumnya hal tersebut hanya bisa dilakukan oleh drone berukuran besar saja.

Menurut Interesting Engineering,MAV biasanya memiliki flight time yang sangat terbatas,terutama yang berbobot kurang dari 10 gram. Flight time bisa hanya 10 menit atau kurang.

Tenaga surya adalah salah satu solusi potensial untuk permasalahan ini. Hanya saja,karena menggunakan metode propulsi tradisional yang memiliki efisiensi lift-to-power rendah,studi-studi sebelumnya belum berhasil mencapai penerbangan terus menerus dengan sepenuhnya mengandalkan cahaya matahari.

Sebaliknya,drone CoulombFly memiliki efisiensi lift-to-power sebesar 7,6 gram per watt dan hanya butuh sekitar 0,5 watt untuk terbang dengan bobotnya yang di kisaran 4 gram.

Baca juga: Sejarah DJI,Penguasa Pasar Drone yang Berawal dari Kamar Kos

Ketika diuji,CoulombFly langsung mengudara dalam waktu 1 detik begitu panel suryanya mendapat cahaya matahari. Para peneliti penciptanya mengeklaim drone tersebut bisa terbang secara terus menerus selama 1 jam di ketinggian 1 cm,sambil membawa payload hingga 2 gram.

Setelah 1 jam,penerbangan drone terhenti karena mechanical failure. Namun,Mingjing Qi mengatakan kelemahan tersebut nantinya bisa diperbaki. Para peneliti juga tengah mengembangkan alternatif sumber energi dengan memanfaatkan sinyal radio.

Versi-versi mendatang dari drone mini bertenaga surya ini pun disebut bakal bisa terbang "selamanya",menggunakan tenaga matahari saat siang dan energi dari sinyal radio seperti 4G dan WiFi saat gelap.

Simak breaking news dan berita pilihan kami langsung di ponselmu. Pilih saluran andalanmu akses berita Kompas.com WhatsApp Channel : https://www.whatsapp.com/channel/0029VaFPbedBPzjZrk13HO3D. Pastikan kamu sudah install aplikasi WhatsApp ya.