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工学：昆虫サイズの微小スケールの羽ばたき翼飛行体のテザーなし飛行
Nature 570, 7762 doi: 10.1038/s41586-019-1322-0
空気より重いものの飛行は、どのような規模でも大きなエネルギーを消費する。これは小さなスケールでは非常に深刻になり、これまで昆虫サイズ（重量が500 mg未満で翼長が5 cm未満）のロボットをテザーなしで飛行させる上で克服し難い障害となっていた。そのため、限られた積載能力の範囲内で電子機器を搭載するのは困難で、こうした飛行体の飛行には、外部の電源と信号発生器につなぐ必要があった。今回我々は、こうした課題に取り組み、昆虫サイズの微小スケールの羽ばたき翼飛行体のテザーなし持続飛行を実証する。重量が90 mgのこの飛行体は、2個のアルミナ強化圧電アクチュエーターによって駆動される4枚の翼を使って、空気力学的効率を高め（類似の2枚翼の飛行体と比べて最高29％）、揚力対重量比の最大値が4.1：1に達し、相当する典型的な生物飛行体より大きな筋肉重量当たりの推力を示した。この飛行体と、テザーなし飛行に必要な電子機器（太陽電池アレイと信号発生器）を組み合わせたシステムは重量が259 mgで、さらなるデバイスを搭載できるだけの追加積載能力を有する。このシステムの消費電力はわずか110〜120 mWで、その推力効率はハナバチなどの類似サイズの昆虫のものに匹敵する。この昆虫スケールの飛行体は、持続的でないジャンプや打ち上げとは対照的に、持続的なテザーなし飛行を実現するこれまでで最も軽量の飛行体である。
