Jakarta, tvrijakartanews - Sebuah studi berhasil mengembangkan teknologi drone bertenaga surya yang dapat terbang di udara dalam waktu yang lama. Drone yang beratnya hanya 4 gram ini merupakan kendaraan udara bertenaga surya terkecil yang pernah terbang, berkat motor elektrostatiknya yang unik dan panel surya mungil yang menghasilkan tegangan sangat tinggi. Meskipun prototipe seukuran burung kolibri itu hanya beroperasi selama satu jam, pembuatnya mengatakan pendekatan mereka dapat menghasilkan drone seukuran serangga yang dapat bertahan di udara tanpa batas waktu.

Mingjing Qi dari Universitas Beihang di Tiongkok mengatakan, drone kecil merupakan solusi menarik untuk berbagai masalah komunikasi, mata-mata, serta pencarian dan penyelamatan. Namun, drone ini terhambat oleh daya baterai yang buruk, sedangkan versi bertenaga surya kesulitan untuk menghasilkan daya yang cukup untuk menopang dirinya sendiri. Saat mengecilkan drone bertenaga surya, panel suryanya menyusut, sehingga mengurangi jumlah energi yang tersedia. Efisiensi motor listrik juga menurun karena lebih banyak energi yang hilang akibat panas, katanya.

Studi yang dilansir dari news scientist (22/7) ini menuliskan untuk menghindari siklus yang menurun ini, Qi dan rekan-rekannya mengembangkan sirkuit sederhana yang meningkatkan tegangan yang dihasilkan oleh panel surya hingga antara 6000 dan 9000 volt. Daripada menggunakan motor elektromagnetik seperti yang ada di mobil listrik, quadcopter, dan berbagai robot, mereka menggunakan sistem propulsi elektrostatik untuk memberi daya pada rotor berukuran 10 sentimeter.

Motor ini bekerja dengan menarik dan menolak komponen-komponen yang bergantian dengan muatan listrik yang tersusun dalam sebuah cincin, sehingga menghasilkan torsi, yang memutar satu bilah rotor seperti helikopter. Komponen yang ringan ini dibuat dengan serat karbon tipis yang dilapisi aluminium foil yang sangat halus. Permintaan tegangan tinggi sebenarnya merupakan bonus, karena arus berkurang, sehingga kerugian akibat panas sangat rendah.

“Arus operasi sangat rendah untuk daya keluaran yang sama, sehingga hampir tidak ada panas yang dihasilkan oleh motor. Efisiensi tinggi dan konsumsi daya rendah dari motor memungkinkan kami untuk menyalakan kendaraan dengan panel surya yang sangat kecil. Kami telah berhasil membuat kendaraan udara mikro terbang menggunakan sinar matahari alami untuk pertama kalinya. Sebelumnya, hanya pesawat yang sangat besar dan sangat ringan yang dapat mencapai hal ini,”kata Qi.

Mesin buatan para peneliti, yang mereka sebut CoulombFly, beratnya hanya 4,21 gram dan berhasil terbang selama 1 jam sebelum rusak secara mekanis. Qi mengatakan titik-titik lemah ini dapat diperbaiki, dan versi-versi mendatang akan mampu terbang tanpa batas waktu dengan menggunakan panel surya di siang hari dan memanfaatkan sinyal radio, seperti 4G dan Wi-Fi , untuk energi di malam hari.

CoulombFly mampu membawa muatan seberat 1,59 gram, yang dapat menampung sensor, komputer, atau kamera kecil. Namun dengan desain yang lebih baik, para peneliti berpikir ini dapat ditingkatkan menjadi 4 gram, dan versi sayap tetap bahkan dapat membawa hingga 30 gram. Pekerjaan juga sedang dilakukan untuk membuat versi CoulombFly yang lebih kecil yang memiliki rotor berdiameter kurang dari 1 sentimeter.