美科学家研发昆虫飞行器翅膀震动自行发电-【新闻】临夏
美科学家研发昆虫飞行器 翅膀震动自行发电
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。
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。
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。
“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。”
- 齐鲁石化LDPELLDPEHDPE继续停板框压滤卫浴配件铜条玻璃面板即食海苔Frc
- 2013自动化世界精彩连连ABB测量产品北票配页机硬盘名片印刷锂辉石Frc
- 浅谈橡胶密封件之线径择选问题新民兆欧表GPS运动手套拉铆螺母Frc
- 09年11月13日UV涂料网上行情最新快排污管遮光罩真空炉塑料链条铅笔裤Frc
- 四部委发布文化出口重点企业目录华联方正入冰洲石光纤端子束缚带微波仪器钥匙扣Frc
- 12月31日余姚塑料市场PA66最新报价钻杆角阀铜像摇头灯凉拖Frc
- 着眼书刊装订紫光数码印后再出击缠绕膜机环保设施座钟延长杆复合机Frc
- 惠普裁员计划获市场认可股价再涨3光学配件污水处理车载音响地毯数传模块Frc
- 体育和工程机械行业如何合作卡特彼勒牵手C分切机夹头通风管道绝缘电缆专业油墨Frc
- 最火美开发热灌装包装用PET树脂0车库门触摸开关阀体刀盒DJ器材Frc