2026年10月31日晚，B站超级科学晚的现场，北京航空航天大学教授漆明净带来了一架“库仑飞行器”：翼展仅20厘米，整机重约4.2克，比一张A4纸还轻。随后，“中国科学家造出比A4纸还轻的飞机”冲上热搜，知乎热榜话题的名字更直接：4.21克太阳能动力微型飞行器研制成功。微博
这并非当周才冒出来的新鲜事。成果由北航闫晓军、漆明净团队发表于2024年7月17日的《自然》（Nature），论文里给出的整机质量精确到4.21克——约为此前最轻太阳能飞行器的六百分之一。至于“靠光就能飞”的原理，一句话可以回答：机上没有电池、没有燃料，靠的是阳光—光伏—超轻升压—静电电机这条纯电链路，用静电力去推旋翼产生升力。Nature
为什么换成静电，而不是普通无人机里的马达
10克以下的微型飞行器长期有个“十分钟天花板”：电池太重，机身越小越带不动。想靠阳光替代电池，挡路的是推进本身——传统电磁马达靠线圈和铁芯，在这个尺度下效率低、发热大；而想靠加大电池补偿续航，机身又跟着变重。
北航团队换了条赛道：摒弃电磁马达。静电电机的原理是“同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引”，旋翼叶片经过电刷时获得电荷，固定电极板对带电叶片一推一拉，旋转就产生了，再带动螺旋桨向下推空气。这条路线的好处直接写在数据里：没有铁芯线圈，结构简单，天然适合进一步做小；电流极小，发热被压住——论文对比视频显示，静电电机平均功耗仅0.181瓦，驱动同一螺旋桨达到同样转速时，电磁马达明显升温而它几乎不发热。微博Nature
最关键的指标是“每瓦特光能换多少升力”：论文报告系统升力功率比达30.7克/瓦，机身负责升压供电的整套高压电源系统功耗只有0.568瓦——不到1瓦的功率，托着一架4.21克的飞机持续飞行。
3到5伏的光伏，怎么变成几千伏的静电
静电力要真正能用，电压必须足够高，而地面自然光下的太阳能电池只有3到5伏。解法是一枚重约1克的超轻升压电路，把电压最高抬到约9000伏。微博
9000伏听起来吓人，电流却只有微安量级——按团队在展示中的说法，毛衣或梳头级别的静电，就足以驱动它。高压与微流并存的代价是上限清晰：论文实验里，电压加到6千伏附近时窄间距电极已对空气放电，说明数千伏的工作点贴近空气绝缘的边界，电压很难再加，能挖的只剩结构优化和效率。知乎
有光就飞，光走就落：边界在哪
论文展示的飞行验证很直白：飞机在约920瓦/平方米的阳光下起飞持续飞行，遮光板一挡，它便失去动力降落。Nature
这也把它的边界一并讲清了：没有电池意味着“有光即飞”，阴天和夜晚目前都不能飞。团队给出的更远构想，是利用不分昼夜存在的大气电场能量实现跨昼夜留空——现阶段这只属于愿景。知乎
更接近现实的落地已经发生：团队用同一套静电电机做出了多种尺寸的静电散热风扇，并在MINI PC、端侧AI芯片散热等场景完成工程化验证。“不发热”恰好是散热的刚需，飞行器反倒可能是那颗后熟的果子。而飞行器本身还有继续缩小的空间：论文补充材料展示了8毫米、9毫克的原型实现系留飞行。同一个静电技术底座，一头长出风扇，一头长出飞机。微博
先澄清一个误区：它不是“离子风飞机”
热搜讨论里，这常被说成和麻省理工学院2018年的“离子风飞机”一回事。同发表在《自然》，两者其实是不同路线：离子风靠电离空气向后喷射获得反作用推力，全程没有转动部件，当时那架5米翼展的飞机完成了十次平稳飞行验证。而库仑飞行器的静电力作用在自己的电极板与叶片上，螺旋桨仍然旋转、仍然向下推空气。Nature
把两者放在一起，技术脉络就清楚了：从需要背着一整套高压电源的5米实验机，到4.21克、晒着太阳就能飞的整机，静电推进从“证明能飞”走到了“轻到可以免费续航”。
接下来值得盯住的不是原理，而是产品化：整机能否扛住户外风扰、带上载荷并保持稳定控制，散热风扇能否率先装进真实设备。后者大概率会先到，也最能检验这场“科学晚热搜”到底值多少。
