罗格斯大学研发固态扑翼飞行器：借助压电驱动仿生振翅

IT之家 3 月 26 日消息，据外媒 Techspot 消息，美国新泽西州立罗格斯大学的科研人员研发出一种全新的“固态扑翼机”飞行器，这种装置依靠材料自身变形来实现“如生物般飞行”，相关成果现已发表于《Aerospace Science and Technology》期刊。

IT之家结合论文内容获悉，这款飞行器的关键机制在于“压电效应”。研究团队将压电层与碳纤维层结合，打造出一种新式机翼结构，其中压电层相当于“肌肉和神经”，而碳纤维则承担“骨骼和羽毛”的作用。在外加电压后，材料会产生形变，进而带动机翼完成弯曲、扑动与扭转，从而模拟鸟类飞行时的肌肉运动。

由于这类飞行器的机翼能够持续发生形态变化，因此在复杂环境下具备更出色的机动能力，可用于环境监测、搜救作业以及城市配送等应用场景。同时，这种可变形设计也意味着无需传统机械关节，能够避免关节磨损，理论上有助于提升可靠性和使用寿命。不过，当前该方案距离大规模落地的主要限制依然来自材料方面，现阶段压电材料的性能仍不足以支撑广泛实际应用。

不过研究团队指出，除了航空飞行器之外，这项技术未来还有机会延伸到能源领域。比如风力发电机叶片本质上同样属于旋转翼面，如果引入类似压电材料，便有望实现叶片外形的实时调节，进一步提高风能获取效率。