系统工程

科学家研发出太阳能动力轻便扑翼

2020-02-20 10:36:07 cnBeta

据外媒报道,设计微型飞行器(MAV)的挑战之一在于以下事实:如果它们的电池足够大以支持所需的续航里程,但它们可能无法携带。不过,科学家们已经开发出了一种替代方案,即以太阳为动力的扑翼 。

由中国科学家团队创建的“柔性生物蝴蝶翅膀”(FBBW)由薄的聚合物片材制成,并在其顶部涂有纳米晶体金属膜。原型设备水平放置,一端固定在固定支架上,另一端可以自由移动。

当模拟阳光照射到FBBW上时,两种材料的温度升高,从而使它们膨胀。但是,由于下面的FEP(氟化乙烯丙烯)聚合物比顶部的金属膜膨胀更多,因此扑翼通过向内和向上卷曲来响应。一旦完全卷曲,弯曲的顶部就会遮盖FBBW的其余部分,使其冷却,从而变平。通过这种方式,该设备会快速反复地向上和向下卷曲,从而产生拍打动作,该拍打动作比实际的蝴蝶翅膀快。

在该系统的演示中,研究人员制造了一种光动力旋转陀螺仪,一种玩具帆船,该帆船通过挥舞帆而在水上移动,以及一种通过机翼拍动发电的装置。尽管到目前为止,还没有制造出配备FBBW的飞行微型机器人,但这确实是该技术未来可能的用途之一。

科学家最近在《ACS应用材料与界面》杂志上发表了有关该研究的论文。


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