Drone met eetbare vleugels moet uitkomst bieden tijdens noodsituaties

Onderzoekers verbonden aan de Technische Hogeschool van Lausanne in Zwitserland hebben een drone ontwikkeld waarvan de vleugels gemaakt zijn van gepofte rijstwafels. Het toestel kan bijvoorbeeld ingezet worden om gestrande bergbeklimmers van noodrantsoenen en water te voorzien totdat ze bereikt worden door reddingswerkers. Het prototype kan 300 kilocalorieën aan voedingsenergie afleveren.

Noodhulp

Drones lenen zich perfect om mensen te bereiken die zich in benaderde situaties bevinden. Denk aan gestrande bergwandelaars, of mensen die vastzitten op daken na een overstroming. Op die manier is het onder andere mogelijk om voedsel af te leveren. Natuurlijk kan dat door de drone een voedselpakket te laten droppen, maar het nadeel daarvan is dat delivery drones relatief zwaar zijn en slechts een klein deel van het totaalgewicht uit noodrantsoen kan bestaan.

Een team van wetenschappers onder leiding van postdoctoraal onderzoeker Bokeon Kwak gooide het om die reden over een andere boeg. Waarom zou je de drone niet deels eetbaar maken? Dan kan het percentage van het totaalgewicht bestemd voor voedsel flink omhoog gebracht worden.

Het team ontwikkelde op basis van dat uitgangspunt een fixed-wing drone waarvan de vleugels eetbaar zijn. De drone kan om die reden niet hergebruikt worden: een enkele reis naar personen in nood volstaat, om hen te voorzien van voedsel totdat ze door reddingswerkers kunnen worden bereikt.

Van rijstwafel tot vleugelprofiel

Het lag voor de hand om de vleugels eetbaar te maken, omdat die nu eenmaal het grootste volume innemen in het geval van een fixed-wing drone. Normaal gesproken worden de vleugels gemaakt van een licht maar sterk materiaal zoals EPP-schuim. Na wat experimenteren werd besloten dat gepofte rijstwafels een goed eetbaar alternatief zijn: de mechanische eigenschappen van rijstwafels zijn min of meer vergelijkbaar met die van EPP.

Om van rijstwafels tot een vleugelprofiel te komen werden de cirkelvormige wafels met een laser in zeshoekige stukken gesneden, die vervolgens langs de randen aan elkaar werden gelijmd met behulp van een eetbare gelatine. Het team experimenteerde ook met maïszetmeel en chocolade als lijm, maar gelatine bleek toch sterker te zijn. Eenmaal gemonteerd werden de vleugels bedekt met een verwijderbaar niet-eetbaar plastic om het rijstwafelmateriaal te beschermen tegen vocht en de luchtstroom te optimaliseren.

300 kilocalorieën per drone

Het resulterende prototype heeft een spanwijdte van 70 cm en bereikt snelheden tot zo’n 40 km/uur. Zo’n ​​50% van de totale massa van de drone bestaat uit eetbare lading. Daarnaast kan de drone nog een (eveneens eetbaar) flesje met zo’n 80 gram water aan boord meenemen.

De twee vleugels bevatten samen 300 kilocalorieën aan voedselenergie, wat ongeveer overeenkomt met een ontbijt voor één persoon. Het team gaat nog onderzoeken of er meer onderdelen eetbaar gemaakt kunnen worden. Ook richt het team zich op het verhogen van de voedingswaarde van het eetbare materiaal. Een andere onderzoeksrichting betreft het 3D-printen van eetbare vleugels.

Onderzoekspaper

“Tot nu toe was de hoeveelheid voedsel die drones kunnen vervoeren beperkt tot de payload”, schrijft het team in een paper die vorige week werd gepresenteerd op de IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) in Kyoto. “Een eetbare drone kan deze beperking van het laadvermogen duidelijk overwinnen, dankzij de vervanging van sommige onderdelen door eetbaar materiaal.”

Helemaal nieuw is het idee voor een eetbare drone overigens niet. De Britse uitvinder Nigel Gifford kwam in 2016 al op het idee voor drones die gedeeltelijk opgegeten kunnen worden. Zijn concept ging echter uit van toestellen zonder eigen aandrijving, die dan door een vliegtuig gedropt moeten worden boven een rampgebied om daarna zelfstandig hun weg te zoeken.

(bron: IEEE Spectrum – coverfoto: Bokeon Kwak)