一个仅重4克的飞行器，是目前世界上最小的太阳能飞行器。这是由于它携带的不同寻常的静电马达和能产生极高电压的微型太阳能电池板。日前，北京航空航天大学能源与动力工程学院研究人员在国际期刊《自然》发表的研究论文显示，这种昆虫大小的飞行器可借助太阳能实现无限期停留在空中。
微型飞行器是一种解决一系列通信、搜救问题的理想工具，但通常受到电池续航能力的限制，即使太阳能无人机也很难产生足够的电力来维持自身运转。
北京航空航天大学研究人员齐明镜说，随着太阳能无人机的小型化，太阳能电池板会缩小，从而减少可用的能量，电动马达的效率也会降低。
为了避免这种递减循环，齐明镜和同事开发了一种简单的电路，可以将太阳能电池板产生的电压放大到6000-9000伏特之间，且没有使用像电动汽车、四旋翼飞行器和各种机器人那样的电磁马达，而是利用静电推进系统为一个10厘米长的转子提供动力。这种电机的工作原理是通过环形排列的带电荷交替吸引和排斥组件，从而产生扭矩，使单个旋翼像直升机一样旋转。这些轻质部件由薄如晶片的碳纤维片制成，外层包裹着极为细小的铝箔。
齐明镜说，这是研究人员首次成功地让微型飞行器利用自然光飞行，在此之前只有大型的超轻型飞行器才能做到。这种飞行器将在白天使用太阳能电池板，晚上收集4G和Wi-Fi等无线电信号获取能量，从而实现无限期飞行。
这种飞行器能携带1.59克的有效载荷，可用于小型传感器、计算机或照相机。研究人员认为，通过改进设计，飞行器的有效载荷可增加到4克，固定翼版本有效载荷可达30克。（文章内容来源于科普时报。）