Centro Interactivo de Ciencia y Tecnología


Divulgación de la Ciencia

Abril 2016   Boletín: 125

 

¿La ciencia de los drones?

Un dron es un vehículo aéreo no tripulado o UAV por sus siglas en inglés Unmanned Aerial Vehicle. Es una aeronave que vuela sin tripulación y es reutilizable. 

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¿Cómo funcionan?

Funcionan con varios motores  que les dan cualidades interesantes. El tener más de una hélice le da la posibilidad de que si una falla, el dron puede sostenerse con el resto de los motores trabajando coordinadamente para compensar la falta. A mayor número de motores, más se elevará, permitiendo además cargas más pesadas, por ejemplo cuando llevan una cámara. Además, el tener más motores permite reducir el tamaño de las hélices, haciéndolo más manejable y seguro.  

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Sin embargo, el tener más motores implica más energía. Generalmente vienen con una batería removible que le da la energía suficiente para volar por unos 12 minutos. Colocar más baterías incrementaría el tiempo de vuelo, pero también el peso. 

Para poder volar, requieren de un control, o algo que el piloto usa para despegar, volar y aterrizar. Los controles tienen diferentes formas, algunos parecen radios, otros se pueden controlar con tabletas o teléfonos inteligentes. Independientemente de la forma que tengan o cómo sea, deben de poder comunicarse con el dron y regularmente se hace por medio de ondas de radio en ondas de 2.4 gigahertz. Algunos drones se comunican con su controlador vía wifi, que se transmite en el mismo espectro de ondas, en la cual las tabletas o teléfonos inteligentes funcionan. 

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Dra. Claudia Fernández Limón

 ¿Tecnología y drones?

Los drones han adoptado diversos avances de la tecnología como son GPS, que permiten registrar el punto de despegue en caso de que fuera necesario regresar sin señal del control; tienen sensores como los de los teléfonos inteligentes, un giroscopio les permite detectar giros y un acelerómetro le permite detectar la aceleración lineal del movimiento. Ambos, más el GPS permiten detectar la velocidad y posición en cada momento. Estos dispositivos electrónicos cada vez se fabrican en versiones más pequeñas, reduciendo su peso y a medida que se comercializan su costo. Con la combinación de motores, ligereza de materiales y eficiencia han podido alcanzar velocidades de hasta 80 km/h. 

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Los drones se programan para aterrizar a baja velocidad, fundamental en aeronaves de hélice. Si una aeronave de hélice desciende de forma rápida, sucede el fenómeno conocido como el estado de vórtice, en donde la aeronave es prácticamente succionada por el vórtice generado por sus hélices, lo que ocasiona su desplome. 

¿Qué es un vórtice?

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Un vórtice es una masa de aire que gira sobre sí misma, alrededor de un eje de rotación. Ejemplos son los remolinos o los centros de los huracanes. En dinámica de fluidos un vórtice se forma cuando el fluido, en este caso el aire, se moviliza en torno a un círculo. En el agua, puede provocar el hundimiento de una embarcación.

¿Y sus usos?

Israel es el país que más tecnología de drones y drones exporta. Inicialmente usados con fines bélicos, ahora se utilizan para ayudar a mejorar la calidad de vida de las personas, para llevar medicinas a lugares lejanos. La policía de diferentes países los utiliza para labores de vigilancia y para perseguir delincuentes. Recientemente las compañías que reparten artículos o alimentos a domicilio han incursionado en este ámbito.

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En agricultura se utilizan para vigilancia e inspección de cultivos, son como ojos que recorren las cosechas y checan si el riego está siendo efectivo. También se utilizan en las competencias deportivas para seguir jugadores, decoración de escenarios, estudio de huracanes, nanotecnología y fiestas, tener perspectivas aéreas de los estadios y de cualquier evento, ya sea conciertos de música o fiestas, entre otros usos.

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¿Quién los inventó?

Se le atributen a Abraham E. Karem. Nació en Bagdad en  1937, hijo de una familia judía, se mudó a Israel en 1951 en donde creció. Desde temprana edad tenía pasión por la aeronáutica. A los 14 años construyó su primero modelo de aeronave. Se graduó de ingeniero aeronáutico y construyó su primer dron para el ejército israelí. Posteriormente se fue a vivir a Estados Unidos donde fundó Leading Systems Inc en la cochera de su casa en donde empezó a construir drones para venta.

Y algo más …

Los gobiernos e instituciones deben de trabajar en leyes que regulen el uso de drones. Además deben de establecerse reglas claras en caso de accidentes causados por los drones o daños a ellos. 

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Fuentes:

TopYaps. (2014). Recuperado el 26 de abril de 2016, de 12 Interesting Facts About Drones You Should Know Because You’re In The 21st Century: http://topyaps.com/facts-about-drones

Drone Girl. (s.f.). Recuperado el 26 de abril de 2016, de https://thedronegirl.com/2015/10/31/peek-inside-yuneecs-incredible-3499-tornado-drone-with-gh4-integration/

Eat Sleep Drone. (2016). Recuperado el 26 de abril de 2016, de http://eatsleepdrone.com/vortex-ring-state-care/

Rediff.com. (7 de 01 de 2015). Recuperado el 26 de abril de 2016, de Nixie: The incredible drone that'll blow your mind!: http://www.rediff.com/getahead/report/gadgets-n-gaming-nixie-the-incredible-drone-that-takes-selfies/20150107.htm

 

 

La frontera entre México y Estados Unidos se vigila con drones desde el año 2012.


 

Stefen Riegebauer diseñó un sistema en donde un dron entrega un desfibrilador a una persona para que lo aplique a una persona víctima de ataque cardiaco, este dron llega más rápido que cualquier ambulancia.


 

Con el avance de la tecnología, el diseño y el uso de los drones se tornan ilimitados. Los científicos trabajan constantemente en reducir el esfuerzo humano para ahorrar tiempo.

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