Umweltlabor an Bord einer Drohne entwickelt

Fliegendes Schadstofflabor bei der Arbeit im Freien (Bild: pubs.acs.org)

Mit einer Drohne, die ein Labor zur Analyse von Schadstoffen an Bord hat, wollen Forscher der Bundesuniversität Uberlandia und der Universidade Federal de Goiás ihren Beitrag zur Luftreinhaltung leisten. Das kleine Fluggerät wird in Regionen geschickt, die im Verdacht stehen, die Umwelt zu belasten. Es nimmt Luftproben und ermittelt noch während des Fluges die darin enthaltenen Schadstoffe. Bisher werden diese erst nach der Rückkehr der Drohne im Labor analysiert. Die neue Methode spart Zeit und die Lokalisierung von Emittenten vereinfacht sich.

Drohnen vermessen Gletscherzungen

Die schuttbedeckte Gletscherzunge des Jamtalferners in Tirol als Panorama-Aufnahme. © Clemens Hiller/ÖAW

Forscher der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Universität Innsbruck entwickelten eine neue Methode zur genaueren Analyse von Geröllablagerungen auf Gletschern. Damit könnten künftig exaktere Einschätzungen der Gefährdung durch den voranschreitenden Gletscherschwund ermöglicht werden.

"Edge Computing" macht Drohnen effektiver

Mavic Air 2: verwendete Drohne, die Objekte besser erkennt (Foto: dji.com)

Drohnen zur Früherkennung von Bränden, Verkehrszählung oder Auffindung von Verletzten nach Naturkatastrophen werden durch sogenanntes "Edge Computing" künftig noch zuverlässiger, so Forscher der Yunnan Universität und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Denn damit werden laut den Experten Flughöhe, Geschwindigkeit und andere Parameter optimiert und gleichzeitig sichergestellt, dass die Fähigkeit, gesuchte Objekte sicher zu erkennen, auf dem höchsten Stand ist.

KI der Uni Zürich schlägt weltbeste Drohnen-Piloten

KI-gesteuerte Drohne (lila) erreicht als erste das Ziel (Foto: uzh.ch, Leonard Bauersfeld)

"Swift", eine auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierende Steuerungs-Software für Hochgeschwindigkeitsdrohnen von Forschern der Universität Zürich (UZH) und des Halbleiterriesen Intel, hat die weltbesten Piloten derartiger Fluggeräte geschlagen. Die KI-gesteuerte Drohne haben die Experten in einer simulierten Umgebung trainiert. Fernab dieses sportlichen Wettkampfes gehören zu den realen Anwendungen die Umweltüberwachung sowie die Katastrophenhilfe.

Laserstrahl treibt Motoren von Drohnen an

Im Versuchslabor: Nylonkugel, angehoben von organischen Kristallen (Foto: colorado.edu)

Ein neuartiges, widerstandsfähiges photomechanisches Material wandelt Lichtenergie in mechanische Arbeit um, ohne dass Wärme entsteht, also ein nutzloses Nebenprodukt. Laut den Entwicklern der University of Colorado lässt es sich nutzen, um Objekte aus der Ferne mit Antriebsenergie zu versorgen, etwa eine Drohne, deren Rotoren von einem Laserstrahl angetrieben werden. Die Bordbatterie wird dann zugunsten von Nutzlast wie Sensoren obsolet. Das System könnte in Robotik, Luft- und Raumfahrt sowie biomedizinischen Geräten genutzt werden.

Drohnen "erschnüffeln" giftige Algenblüten

Selbst der idyllischste See kann allmählich vergiftet werden (Foto: Tony Cordaro, pixabay.com)

Eine neue Technik von Forschern der Oregon State University erkennt die unkontrollierte Vermehrung von Cyanobakterien im Wasser, die früher als Blaualgen bekannt waren und giftig für den Menschen sind. Kimberly Halsey und ihr Team haben entdeckt, dass eine bestimmte Kombination flüchtiger organischer Verbindungen, die sich in Gewässern nachweisen lässt, von Cyanobakterien verseucht sind. Verursacht werden sie von Microcystinen, die die winzigen Mikroorganismen produzieren. Diese können Leberkrebs auslösen.

Drohne "Morpho": Flügel passen zur Aufgabe

Drohne Morpho bei einem Testflug mit ausgeklappten Flügeln (Foto: epfl.ch)

Das Spinoff Elythor der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) hat mit "Morpho" eine neue Inspektionsdrohne entwickelt, die im Vergleich zu konventionellen Fluggeräten um bis zu 85 Prozent weniger Strom benötigt. Zudem soll sie 35 Prozent der Zeit und der Kosten für einen Inspektionsflug einsparen. Das gelingt durch eine Anpassung der Flügelform an die jeweilige Aufgabe in Echtzeit.

Mit Drohnen und KI gegen invasive Pflanzen

Früchte des Breitblättrigen Pfeffers: Umweltgefahr mittels Drohnen zu beseitigen (Foto: qut.edu.au)

Mit Drohnen und Künstlicher Intelligenz (KI) machen Forscher der Queensland University of Technology (QUT) Jagd auf invasive Pflanzen, die aus dem Ausland eingeschleppt worden sind und die einheimische Flora bedrohen. Vor allem geht es um den Breitblättrigen Pfeffer, einen in Südamerika heimischen Baum, der ursprünglich als Ziergehölz in Gärten angepflanzt wurde und sich massiv ausbreitet. Ähnliche Probleme hat auch Mitteleuropa. Hier macht sich das drüsige Springkraut breit, das selbst Bäumen gefährlich werden kann.

"Mader" verhindert fatale Drohnenkollisionen

Drohnenschwarm bei einem Antikollisionstest in einer Versuchshalle des MIT (Foto: mit.edu)

Die neue Software "Mader" von Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) verhindert in Kombination mit einem Navigations- und Kommunikationssystem effektiv unbeabsichtigte Zusammenstösse zwischen Drohnen. Jedes im Schwarm operierende Fluggerät informiert die anderen Mitglieder ständig über den Kurs, der gerade eingeschlagen wurde.

Mit "Pelican Cargo" hebt die grösste autonome Frachtdrohne bald ab

Beladene Pelican Cargo: US-Startup Pyka hat bereits viele Vorbestellungen (Foto: flypyka.com)

Noch im Frühjahr 2023 soll mit "Pelican Cargo" von Pyka das grösste autonome Frachtflugzeug der Welt den kommerziellen Betrieb aufnehmen. Das Fluggerät hat eine Spannweite von 11,50 Metern, ist 7,30 Meter lang und 2,10 Meter hoch. Um zu starten und zu landen, benötigt es eine ebene Fläche von 183 mal 15 Metern. Asphaltiert muss diese allerdings nicht sein. Feste Erde oder eine Wiese tun es laut Hersteller auch.

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