你見過僅4.21克的超輕無人機(jī)嗎創(chuàng)新靜電驅(qū)動(dòng)，顛覆傳統(tǒng)飛行

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2024-07-22 16:40:21 信網(wǎng)

你見過僅4.21克的超輕無人機(jī)嗎

中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在微型無人機(jī)技術(shù)上取得了重要進(jìn)展,，研發(fā)出一款僅重4.21克,、巴掌大小的太陽(yáng)能動(dòng)力無人機(jī)。這款無人機(jī)配置了兩片微型太陽(yáng)能電池,，能夠在自然光照條件下持續(xù)飛行，無需額外電源,。其成功的關(guān)鍵在于一種自主研發(fā)的新型靜電電機(jī),，該電機(jī)能高效地將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，相關(guān)研究已在《自然》雜志上公諸于世,。

這款微型無人機(jī)的總重量涵蓋了動(dòng)力源,、發(fā)動(dòng)機(jī)及螺旋槳等所有組件，輕盈至連一張A4紙的重量都不及,。利用日常環(huán)境中普遍存在的靜電作為驅(qū)動(dòng)力,，它能在自然光的照射下完成發(fā)電、驅(qū)動(dòng)及垂直起降等復(fù)雜操作,。無人機(jī)的靜電電機(jī)設(shè)計(jì)獨(dú)特,，形似燈籠，電極片圍繞其周圍,，依據(jù)同性相斥,、異性相吸的原理產(chǎn)生升力，從而推動(dòng)整個(gè)裝置包括太陽(yáng)能電池,、電路,、電機(jī)和螺旋槳升空。

北京航空航天大學(xué)的研究人員指出,，靜電雖常見于日常生活如梳頭,、脫衣時(shí)，攜帶數(shù)千至數(shù)萬伏的電壓卻因電流微弱對(duì)人體無害,，這種低功耗,、高電壓的特性恰好符合微型電機(jī)研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)與未來導(dǎo)向。團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新使用靜電驅(qū)動(dòng)技術(shù),，有效降低了動(dòng)力系統(tǒng)的熱損耗,，并開發(fā)了一種輕量級(jí)高壓電能變換器，顯著提升太陽(yáng)能電池電壓,，構(gòu)建出適用于微型無人機(jī)的高效靜電系統(tǒng),，使無人機(jī)能在純自然光的供給下順利起飛并持續(xù)飛行。

為支持靜電電機(jī)運(yùn)行所需的8000伏電壓,，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出僅重1克,、卻能將電壓從幾伏提升至數(shù)千伏的超輕型高壓變換電路,。他們還對(duì)無人機(jī)的電機(jī)尺寸進(jìn)行了極限縮減，其螺旋槳直徑甚至不及一角錢硬幣,，卻足以支撐起整個(gè)無人機(jī)的飛行任務(wù),。

展望未來，該款長(zhǎng)航時(shí)太陽(yáng)能微型無人機(jī)預(yù)計(jì)將在應(yīng)急救援,、狹窄空間探測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域大顯身手,，展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。研究人員期待繼續(xù)縮小無人機(jī)尺寸,，以期在未來將其應(yīng)用于勘探,、搜救等任務(wù)中，實(shí)現(xiàn)高效的信息傳遞與交互,。

(責(zé)任編輯：盧其龍 CN070)

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