中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在微型無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域取得突破。重量?jī)H為4.21克巴掌大小的太陽(yáng)能動(dòng)力微型無(wú)人機(jī)，僅靠?jī)善⑿吞?yáng)能電池就能驅(qū)動(dòng)，能夠依靠自然光持續(xù)飛行。這項(xiàng)成果得益于自主研發(fā)的新型靜電電機(jī)，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了電能到動(dòng)能的高效轉(zhuǎn)換。相關(guān)研究成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上發(fā)表。

僅有4.21克重量的微型太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)無(wú)人機(jī)，比一張A4紙還要輕！其重量還包括了動(dòng)力源、發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳等所有零部件的重量。它可以在自然光強(qiáng)度的照射下實(shí)現(xiàn)發(fā)電、驅(qū)動(dòng)、垂直飛行等動(dòng)作，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)靠的是身邊最常見(jiàn)的“靜電”。

北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院博士彭謹(jǐn)哲介紹：“靜電電機(jī)其實(shí)是像燈籠一樣設(shè)計(jì)，這周邊有一圈電極片，它是遵循了一個(gè)同性相斥、異性相吸的原則。相鄰的兩個(gè)電極片其實(shí)帶有的電荷是完全相反的，所以在中間運(yùn)動(dòng)的電極片會(huì)被它右側(cè)的電極片所排斥、被左側(cè)的電極片吸引，最終形成一個(gè)升力，帶動(dòng)整個(gè)裝置也就是太陽(yáng)能電池、電路、電機(jī)和螺旋槳本身整個(gè)飛行器起飛?！?/span>

北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授漆明凈介紹：“比如說(shuō)我們梳頭的時(shí)候、脫毛衣的時(shí)候都會(huì)有大量的幾千伏、上萬(wàn)伏的靜電，雖然電壓高但電流非常低，導(dǎo)致它對(duì)人體是無(wú)害的，這種特性其實(shí)意味著低功耗、高電壓，剛好就和我們實(shí)際的電機(jī)微型化面臨的困境和它未來(lái)需要發(fā)展的方向是吻合的?！?/span>

北航團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)新性地采用靜電驅(qū)動(dòng)技術(shù)，不僅減少了動(dòng)力系統(tǒng)的熱量損耗，還通過(guò)一個(gè)輕量級(jí)的高壓電能變換器，將太陽(yáng)能電池的電壓大幅提高，構(gòu)建出適合微型無(wú)人機(jī)的轉(zhuǎn)速低、發(fā)熱少、效率高的靜電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行。

北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授漆明凈介紹：“我們?yōu)榱私o靜電電機(jī)提供一個(gè)8000伏的電壓，設(shè)計(jì)了一個(gè)超輕質(zhì)、高升壓比的電路，這個(gè)電路只有一克重量，但是可以把電壓從三四伏提升到八九千伏?！?/span>

團(tuán)隊(duì)對(duì)無(wú)人機(jī)電機(jī)尺寸進(jìn)行極限“壓縮”，這個(gè)比一角錢(qián)硬幣直徑還小的螺旋槳也可以帶動(dòng)無(wú)人機(jī)起飛飛行。專家表示，這種長(zhǎng)航時(shí)太陽(yáng)能微型無(wú)人機(jī)未來(lái)有望在應(yīng)急救援、狹小空間探測(cè)等多種場(chǎng)景中發(fā)揮作用，展現(xiàn)出廣闊的實(shí)用價(jià)值。

北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院博士彭謹(jǐn)哲稱：“我們希望能夠不斷減小它的尺寸，達(dá)到一個(gè)極限尺寸，未來(lái)可以把這種微型飛行器應(yīng)用于勘探、搜救活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)信息交互?！?/span>

來(lái)源：央視網(wǎng)