无人机应用越来越广，但飞行需耗费的高效能，也让维持续航力成为亟待解决的问题，尤其对无法乘载太多重量的微型飞行机更是一大挑战。有最新研究指出，只要运用静电原理，即可让微型飞行机如真正的虫子一样停留在各种表面“休息”，最高可节省飞行所需电力的1千倍。这可能是让微型飞行机可进行长期监测任务的关键突破。
以静电原理可附着几乎任何表面
这项技术在最新一期的《科学》期刊发表，研究团队将静电片安装在重量不到 0.1 克、高仅 2 公分的微型飞行机“RoboBees”上，可让机器停留在几乎所有表面，如树叶、玻璃、木头和砖块等，并可较飞行时减少 500 到 1,000 倍的能源。根据《TheVerge》报导，这款飞行机最初在 2013 年公开，虽然当时可透过微型三脚架降落，但也限制了机器仅能在平坦表面的顶部停留。
该团队发现，透过静电技术，当机器靠近停留表面，就会产生相反电荷，在两个物体间产生静电引力，原理就像头发在和毛衣摩擦后，会黏在气球上的道理一样。不同的是，气球静电力会随时间减少，该研究则会持续供给少量电力以维持引力，当终止电力即可离开停留表面继续飞行。此方法也解决了过去使用化学黏着法，需要耗费大量能量才能将机器从黏着表面拉开的问题。
▲ RoboBees 的运作原理。（Source：Science）
从环境到交通皆可监测
这项停留技术看似无关紧要，但却是微型飞行机得以应用在长期观察任务的重要关键。飞行机研究学者 Mirko Kovac向《卫报》表示：“当机器越小，供给飞行所需能源变得更加挑战，长时间飞行也变得更困难，因此让机器可栖息是一大帮助。”
Kovac 向《TheVerge》表示，如果科学家可结合再生能源（如太阳能板）到飞行机设计中，飞行机就可在停留时自行充电，这对侦查任务而言是非常重要的功能，“例如工业检测、环境监控、交通管控”。不过他也提到，虽然无人机有许多不同面向的应用，但都是在仅需耗费少量能源的情况。
距离实际应用尚有距离
利用静电让微型飞行机休息看似解决许多问题，但距离可实际应用仍有一段距离。其中一名研究员 Mortiz Graule 指出，RoboBees 目前产生静电荷和电脑操控机器的资料和电力，仍需透过线路供给，限制可飞行活动的范围。此外，RoboBee 也非常容易受外在气流影响。因此，如何将电力供给和控制系统整合至机器中，并让飞行更稳定，是研究团队待解决的问题。
- Tiny robot bees can now land anywhere thanks to static electricity
- Perching and takeoff of a robotic insect on overhangs using switchable electrostatic adhesion
- Meet ‘Robobee’ – the tiny drone designed to perch and save energy
（本文由 数位时代 授权转载；首图来源：AAAS）
