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据美国物理学家组织网报道,多年来,科学家在仿照昆虫制造微型飞行器(MAVs)的研究中,一直面临着携带能持久供电的电源这一挑战。最近,密歇根大学科学家就另辟蹊径,直接利用真正的昆虫,解决了飞行器电源方面的一个难题。

密歇根大学电力工程与计算机科学学院的艾瑟姆-阿坎-阿卡达卡和同事共同开发出一种能量收集器,利用绿花金龟(GreenJuneBeetle)飞行过程中翅膀的震动来发电,通过一种压电装置,使每只甲虫输出的总体电功率达到45毫瓦。他们预测,如果把甲虫飞行肌直接和发电机相连的话,发电功率还能再提高一个数量级。这也标志着人们第一次用活昆虫和非共振装置来采集能量。相关论文发表在最近出版的《微观力学与微型工程杂志》上。

在实验中,研究人员用压电装置分别测试了甲虫翅膀、胸部和翅鞘部位的发电能力。压电装置能以85赫兹到105赫兹的频率运行,这也是绿花金龟翅膀震动的频率范围。实验显示,能量收集器越靠近飞行肌底部(振动源),受到的机械压力越大,输出功率就越大。换用了更大的压电装置后,在最佳部位能达到115毫瓦。

大岭山搬家公司“这种装置还能拓展到同类昆虫身上,其重量要比共振式能量收集器大大降低。不考虑振动频率转换、光热环境条件的话,能得到巨大的输出功率。”阿卡达卡说,“尽管微型飞行器的研发已经取得了很大进步,但在空气动力性能、飞行时间、载荷能力、能源储备微型化方面,机器昆虫更具优势。我们目前的技术跟自然界几千年的进化比起来还太简单。”

机器昆虫能作为微型飞行器来使用,执行搜寻与救援、跟踪、监控危险环境、探测爆炸物等任务。阿卡达卡说:“目前我们在研究一种将压电陶瓷和传统硅制造相结合的新技术,以提高微振动能量收集器的效率

 

大岭山搬家公司此前收集昆虫能量的方法包括用热电偶收集昆虫体热,或用共振磁性装置收集振动能量。但不同甲虫翅膀震动的频率有很大不同,同一只甲虫在不同条件下的震动频率也不同,所以非共振装置才能有效收集各种振动产生的能量。

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