静电驱动微型飞行器

自然光下持续飞行

一台仅4.21克的静电驱动飞行器,采用高升力功耗效率和超轻千伏电源系统,在自然阳光下实现无缆持续飞行,无需外部电源或系绳。

Shen, Wei · Ma, Rui · Li, Jingyi · 刘志伟 · Leng, Jiaming · 闫晓军 · 漆明净

Nature 2024

参数信息

总质量
4.21 g
升力功耗效率
30.7 g W⁻¹
功耗
0.568 W
太阳辐照度
920 W m⁻²

技术优势

不再受电池电量限制

飞行器完全由自然阳光供电,无需携带电池或外部电源,留空时间不再受限于储能容量。

整机质量仅4.21克

如此轻的质量使飞行器能够用微小升力悬浮,并大幅降低对材料和结构强度的要求。

升力功耗效率极高

推进系统达到 30.7 g W⁻¹ 的效率,使得从有限阳光中获取的电能足以维持飞行。

电源功耗极低

千伏电源系统仅消耗 0.568 W,与光伏电池的输出匹配,确保系统整体能量收支为正。

应用场景