世界上最轻、最小的太阳能飞行机器人CoulombFly来啦！
文摘
2024-07-19 03:00
英国
当灾难降临，遥远的地区变得难以触及，一个个亟待解决的难题摆在科学家和官员面前。此时一个掌心大小、重量不足一枚硬币的微型飞行机器人闪亮登场，它就是CoulombFly。在灾难现场，及时准确的信息获取至关重要。无人机技术的发展为监控工作提供了便利，但电池续航问题往往限制了其发挥更大效用。为突破这一瓶颈，北京航空航天大学的团队创造了世界上最轻、最小且太阳能动力的飞行机器人CoulombFly，其微小的体积、无限的潜力，宛如为遥远灾区洞开一扇光明之窗。![]()
CoulombFly如何做到如此微小却充满能量？它有怎样的创新之处？秘密在于其动力来源。传统小型飞行器大多使用电磁铁为转子提供动力，而CoulombFly则利用了库仑力原理，即静电条件下带电粒子之间的作用力。太阳能电池产生的电能会在圆形排列、带有相反电荷的板之间创建电场，互相排斥的电荷产生的力足以驱动转子叶片旋转，从而使机器人起飞。这是一种全新的思路，与传统的电磁铁动力相比，库仑力原理为小型飞行器的设计带来了革命性的变化。但同时人们不禁会产生疑问：如此微小的飞行器，是否足够稳定？是否能承载传感器等设备？续航能力又将如何？CoulombFly的研发团队对这些问题进行了深入研究，并给出了令人信服的答案。在测试飞行中，当太阳能电池板接收到阳光时，CoulombFly可以在1秒内起飞，目前可以在15厘米的飞行高度持续飞行1小时，并可搭载约2克的小型传感器或控制器。研发团队相信通过优化设计，机器人的续航时间和载重能力可以进一步提高。静电马达的高效率是关键。与传统电动机相比，静电马达的效率更高，能量损失更低，这使得微型飞行器能够长时间停留在空中。此外团队还开发了一种特殊的电路，能够将太阳能电池板产生的电压放大到6000至9000伏特之间，从而为静电推进系统提供充足的动力。CoulombFly的出现，其无限期的停留能力，意味着在搜救、侦察、通信等领域将有更多的可能性。同时这一创新技术也为小型飞行器的设计带来了新的灵感，或将催生出一批更加高效、环保、灵活的飞行器。北京航空航天大学教授表示：“当太阳能无人机缩小到微型尺寸时，能源利用确实是一个挑战。但我们相信，通过进一步优化设计和电路，我们可以实现昆虫大小的无人机无限期地停留在空中。”CoulombFly的研发团队也表示，未来他们将继续完善这一技术，并期待与更多机构合作，将这一创新成果推向更广泛的应用领域。CoulombFly的出现，为我们展示了科技创新的力量。当灾难来临，人类需要更多的“眼睛”和“耳朵”来获取信息，及时采取行动，其无限期的停留能力，将为诸多领域带来变革性的影响。我们有理由相信，未来将有更多基于这一技术的创新出现，为人们的生产生活带来便利。让我们期待更多像CoulombFly一样的创新科技出现，或许在不远的将来，我们将看到更多“蜂鸟之眼”，在天空自由翱翔，守护着平安与幸福。
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