耐热无人机可以瞄准并绘制燃烧的建筑物和野火的地图

名为FireDrone的原型无人机可以被送入燃烧的建筑物或林地,以评估危险并提供来自危险区域的关键第一手数据。然后将数据发送给急救人员,以帮助告知他们的应急响应。

该无人机由一种新的热气凝胶绝缘材料制成,并装有内置冷却系统,以帮助其承受高达200°C的温度十分钟。目前处于原型阶段,研究人员认为FireDrone最终可用于为人们寻找火灾和额外的危险,以加强消防。

首席研究员、伦敦帝国理工学院空中机器人实验室主任、Empa可持续发展机器人实验室主任Mirko Kovac教授说:“在他们进入危险区域之前,消防员无法确定他们会找到什么或谁,以及他们会遇到什么挑战。

“FireDrone可以提前发送以收集关键信息,以便响应者可以相应地做好准备,以确保自己的安全并可能挽救更多生命。”----米尔科·科瓦奇教授

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动物风格的开拓者

无人机已经在消防中从远处用于拍摄航拍镜头,将消防水带吊上摩天大楼,或在偏远地区投放阻燃剂以减缓野火的蔓延。然而,目前为消防而开发的无人机无法飞得更近,以免它们的框架融化和电子设备失效。

根据对消防员的采访,研究人员知道可以靠近的无人机可以帮助急救人员为进入燃烧的建筑物或林地做好准备。例如,配备摄像头和二氧化碳(CO2)传感器的无人机可以提供有关火灾布局和组成的关键信息。

他们从企鹅、北极狐和唾沫虫等生活在极端温度下的动物身上寻找灵感。所有这些都有适当的脂肪层,毛皮,或产生自己的温度调节材料层,使它们能够在极端条件下茁壮成长。

为了制造无人机,他们创造了一个由轻质、超隔热材料(如聚酰亚胺气凝胶和玻璃纤维)制成的保护性结构外壳。他们用超反射铝涂覆以反射热量。超绝缘材料可防止材料在暴露于高温后收缩和孔结构退化。

在保护性外骨骼中,他们放置了对温度敏感的组件,例如常规和红外摄像机,CO2传感器,视频发射器,飞行控制器,电池和无线电接收器。他们还利用CO2传感器释放和蒸发气体来构建冷却系统以降低温度。

极端温度

他们在温控室中测试了无人机,并在消防员培训中心将其靠近火焰飞行。他们希望,他们进一步的工作是小型化和为无人机添加更多传感器,这可能会导致其在现实生活中的消防任务中的部署,并帮助挽救生命。

FireDrone还可用于极端寒冷的环境,极地地区和冰川。该团队还在瑞士的冰川隧道中测试了机器人,以研究该系统在非常寒冷的温度下的行为。

尽管FireDrone仍处于原型阶段,但研究人员表示,这是开发其他可以承受极端温度的无人机向前迈出的一步,该团队现在正在与关键的工业利益相关者和合作伙伴一起验证该技术。

科瓦奇教授说:“无人机的应用往往受到温度等环境因素的限制。我们展示了一种克服这个问题的方法,并相信我们的发现将有助于释放无人机在极端环境中的未来力量。

“在极端环境中部署机器人为降低人类生命风险提供了巨大的好处,而且谁比那些已经进化出自己适应这些极端情况的动物更好地寻找,利用动物在高温下保持凉爽的启发。

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