无人机应用越来越广,但飞行需耗费的高效能,也让维持续航力成为亟待解决的问题,尤其对无法乘载太多重量的微型飞行机更是一大挑战。有最新研究指出,只要运用静电原理,即可让微型飞行机如真正的虫子一样停留在各种表面“休息”,最高可节省飞行所需电力的1千倍。这可能是让微型飞行机可进行长期监测任务的关键突破。
以静电原理可附着几乎任何表面这项技术在最新一期的《科学》期刊发布,研究团队将静电片安装在重量不到 0.1 克、高仅 2 公分的微型飞行机“RoboBees”上,可让机器停留在几乎所有表面,如树叶、玻璃、木头和砖块等,并可较飞行时减少 500 到 1,000 倍的能源。根据《TheVerge》报导,这款飞行机最初在 2013 年公开,虽然当时可透过微型三脚架降落,但也限制了机器仅能在平坦表面的顶部停留。
该团队发现,透过静电技术,宕机器靠近停留表面,就会产生相反电荷,在两个物体间产生静电引力,原理就像头发在和毛衣摩擦后,会黏在气球上的道理一样。不同的是,气球静电力会随时间减少,该研究则会持续供给少量电力以维持引力,当终止电力即可离开停留表面继续飞行。此方法也解决了过去使用化学黏着法,需要耗费大量能量才能将机器从黏着表面拉开的问题。
从环境到交通皆可监测这项停留技术看似无关紧要,但却是微型飞行机得以应用在长期观察任务的重要关键。飞行机研究学者 Mirko Kovac向《卫报》表示:“宕机器越小,供给飞行所需能源变得更加挑战,长时间飞行也变得更困难,因此让机器可栖息是一大帮助。”
Kovac 向《TheVerge》表示,如果科学家可结合再生能源(如太阳能板)到飞行机设计中,飞行机就可在停留时自行充电,这对侦查任务而言是非常重要的功能,“例如工业检测、环境监控、交通管控”。不过他也提到,虽然无人机有许多不同面向的应用,但都是在仅需耗费少量能源的情况。
距离实际应用尚有距离利用静电让微型飞行机休息看似解决许多问题,但距离可实际应用仍有一段距离。其中一名研究员 Mortiz Graule 指出,RoboBees 目前产生静电荷和电脑操控机器的资料和电力,仍需透过线路供给,限制可飞行活动的范围。此外,RoboBee 也非常容易受外在气流影响。因此,如何将电力供给和控制系统整合至机器中,并让飞行更稳定,是研究团队待解决的问题。
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(责任编辑:小紫) |