Một nhóm nghiên cứu từ Trường Sinh học Tổng hợp và Sản xuất Sinh học của Đại học Thiên Tân gần đây đã đạt được bước đột phá lớn trong công nghệ máy bay không người lái, với phát hiện của họ được công bố trên tạp chí học thuật quốc tế hàng đầu Nature. Nhóm đã phát triển thành công vỏ máy bay không người lái mới có khả năng tự phục hồi, chống đóng băng và cảm biến thông minh, cung cấp giải pháp đổi mới để bay ổn định trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Máy bay không người lái truyền thống phải đối mặt với nhiều thách thức trong ứng dụng thực tế, đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt như mùa đông ở độ cao, nơi băng dễ hình thành trên thân máy bay. Điều này không chỉ làm hỏng cấu trúc khí động học mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất chuyến bay, có khả năng dẫn đến tai nạn. Các hệ thống làm tan băng hiện có, chẳng hạn như các hệ thống hoạt động dựa trên thiết bị rung cơ học hoặc sưởi ấm bằng điện, tiêu thụ thêm năng lượng, làm giảm đáng kể thời gian bay của máy bay không người lái, đồng thời có nguy cơ hỏng hóc, gây khó khăn cho việc đảm bảo an toàn chuyến bay một cách đầy đủ.
Lớp vỏ mới do Đại học Thiên Tân phát triển sử dụng vật liệu tổng hợp polyme linh hoạt,{0}}tự phục hồi được tích hợp khéo léo với các viên nang siêu nhỏ. Khi các vết nứt hoặc hư hỏng khác phát triển trên bề mặt vỏ, các viên nang siêu nhỏ sẽ tự động giải phóng chất sửa chữa để nhanh chóng lấp đầy các vết nứt,-tự chữa lành lớp vỏ và khôi phục lại độ bền ban đầu. Lớp vỏ bên ngoài cũng tích hợp một lưới sưởi ấm-nano dựa trên các ống nano graphene hoặc carbon, giúp điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác và ngăn ngừa đóng băng một cách hiệu quả. Đáng chú ý hơn, lớp vỏ bên ngoài được trang bị dãy cảm biến có độ nhạy cao giúp theo dõi các thông số môi trường theo thời gian thực. Những cảm biến này kết hợp với các thuật toán thông minh sẽ chủ động dự đoán các rủi ro tiềm ẩn và kích hoạt các cơ chế bảo vệ, đảm bảo an toàn bay toàn diện cho máy bay không người lái.
Sau quá trình thử nghiệm nghiêm ngặt trong phòng thí nghiệm, lớp vỏ ngoài mới này đã chứng tỏ được hiệu suất vượt trội. Ngay cả sau khi bị trầy xước, nó sẽ phục hồi lại độ bền ban đầu trong vòng vài phút và bảo vệ chống đóng băng hiệu quả trong điều kiện môi trường phức tạp và khắc nghiệt. Thiết kế sửa chữa và cảm biến "cân{2}}" tích hợp này không chỉ làm giảm trọng lượng tổng thể của máy bay không người lái mà còn cải thiện hơn nữa hiệu quả sử dụng năng lượng của nó. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng máy bay không người lái trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm nghiên cứu quân sự, dân sự và khoa học. Nó cũng hứa hẹn sẽ thương mại hóa trong tương lai và dự kiến sẽ thúc đẩy ngành công nghiệp máy bay không người lái bước vào một giai đoạn phát triển mới.