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2011-09-02 09:53 |
科學(xué)家利用真昆蟲(chóng)制造微型飛行器
多年來(lái),科學(xué)家在仿照昆蟲(chóng)制造微型飛行器(MAVs)的研究中,一直面臨著攜帶能持久供電的電源這一挑戰(zhàn)。最近,密歇根大學(xué)科學(xué)家就另辟蹊徑,直接利用真正的昆蟲(chóng),解決了飛行器電源方面的一個(gè)難題。 <-I69` 4aO/^Hl 密歇根大學(xué)電力工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的艾瑟姆-阿坎-阿卡達(dá)卡和同事共同開(kāi)發(fā)出一種能量收集器,利用綠花金龜(GreenJuneBeetle)飛行過(guò)程中翅膀的震動(dòng)來(lái)發(fā)電,通過(guò)一種壓電裝置,使每只甲蟲(chóng)輸出的總體電功率達(dá)到45毫瓦。他們預(yù)測(cè),如果把甲蟲(chóng)飛行肌直接和發(fā)電機(jī)相連的話(huà),發(fā)電功率還能再提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。這也標(biāo)志著人們第一次用活昆蟲(chóng)和非共振裝置來(lái)采集能量。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《微觀力學(xué)與微型工程雜志》上。 J,}h{-Xy`
8lusKww 此前收集昆蟲(chóng)能量的方法包括用熱電偶收集昆蟲(chóng)體熱,或用共振磁性裝置收集振動(dòng)能量。但不同甲蟲(chóng)翅膀震動(dòng)的頻率有很大不同,同一只甲蟲(chóng)在不同條件下的震動(dòng)頻率也不同,所以非共振裝置才能有效收集各種振動(dòng)產(chǎn)生的能量。 h'*v$lt w/|&N>ZOx 在實(shí)驗(yàn)中,研究人員用壓電裝置分別測(cè)試了甲蟲(chóng)翅膀、胸部和翅鞘部位的發(fā)電能力。壓電裝置能以85赫茲到105赫茲的頻率運(yùn)行,這也是綠花金龜翅膀震動(dòng)的頻率范圍。實(shí)驗(yàn)顯示,能量收集器越靠近飛行肌底部(振動(dòng)源),受到的機(jī)械壓力越大,輸出功率就越大。換用了更大的壓電裝置后,在最佳部位能達(dá)到115毫瓦。 'AA9F$Dz R
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