米兰-可无限期飞行的微型太阳能无人机—新闻—科学网

CoulombFly，一架微型太阳能无人机的原型机图片来历：Wei Shen、Jinzhe Peng和Mingjing Qi

一架仅重4克的无人机是迄今为止最小的太阳能飞翔器，这要归功在其怪异的静电机电和能输出超高电压的微型太阳能板。虽然该蜂鸟巨细的原型机今朝仅能飞翔一小时，但其研发团队暗示，他们所利用的方式可以或许终究让虫豸巨细的无人机无穷期在空中飞翔。

微型无人机是对一系列通讯、谍报和搜刮救济问题很有吸引力的解决方式，但它们的利用受限在较短的电池寿命，而太阳能无人机的发电量凡是难以保持运行。

中国北京航空航天年夜学传授漆洁白暗示，当太阳能无人机的体积缩小化时，其太阳能板会同时缩小，发电量也随之削减。跟着更多能量被转化为热能，电念头的效力也下降了。

为了不此递减轮回，漆洁白和其团队成员开辟了一个简单电路，可将太阳能板输出的电压放年夜至6000至9000伏特。他们没有利用其他电车、四轴飞翔器和机械人经常使用的电磁机，而是用一个静电推动系统以驱动10厘米的旋翼。

该机电的工作道理是吸引或排挤那些排成圆圈并瓜代携带正负电荷的组件，发生扭矩，使其旋翼叶片可以或许像直升机一样扭转。这些重量极轻的组件由被邃密铝箔笼盖着的超薄碳纤维片制成。它们的高电压需求是其优势，由于当电流削减，热损掉也响应下降。

这架被研究团队定名为CoulombFly的无人机仅重4.21克，在产生机械故障前成功飞翔了1小时。漆洁白说该无人机现存的亏弱点可以在后续设计中消弭，将来版本将可以或许无穷期在空中飞翔，经由过程白日利用太阳能板和夜间搜集无线电旌旗灯号，例如4G和无线网，以获得足够能量。

CoulombFly可以或许负载1.59克的有用载荷，这包括了可能的小型传感器、计较机或摄像头。但研究团队认为，经由过程设计上的更新，这一载荷将可能增添到4克，固定翼版本乃至可以负载高达30克的重量。今朝还正在研发一种更小的、旋翼直径小在1厘米版本的CoulombFly。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07609-4

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