Прототип лазерного приемника, интегрированного под крыло стационарной модели дрона, преобразует энергию зеленого лазера в электричество, а воздушный поток, создаваемый пропеллером, отводит тепло через встроенные каналы охлаждения.
Беспроводная зарядка скоро может выйти за пределы наших квартир и офисов — прямо в небо. Исследователи из Китайского университета гражданской авиации разработали систему, способную передавать энергию дронам прямо во время полета с помощью направленного лазерного луча, пишет Tech Xplore.
Технология основана на легком приемнике, который устанавливается под крылья беспилотника. Устройство использует специальный тандемный солнечный элемент (PLC-TE), оптимизированный не для обычного света, а для поглощения энергии лазера. Он состоит из перовскитного слоя, генерирующего ток, и термоэлектрического слоя, который улавливает избыточное тепло и также превращает его в электричество.
Однако при тестировании мощного лазера исследователи столкнулись с серьезной проблемой: устройство нагревалось до экстремальных 80-90 °C, что резко снижало эффективность. «Это было намного выше, чем мы ожидали, и заставило нас понять, что перегрев представляет собой гораздо более серьезную проблему», — говорит ведущий автор исследования Цзяньхуа Хань.
Чтобы спасти систему от плавления, ученые внедрили в конструкцию специальные нанокристаллы, которые действуют как тепловой барьер. Кроме того, сам полет помогает охлаждать устройство: прорезанные в крыльях воздушные каналы обдувают холодную сторону элемента.
Под воздействием зеленого лазера система преобразовала 38,49% поступающей энергии в электричество.Результат превзошел ожидания: система преобразовала 38,49% лазерной энергии в электричество — один из самых высоких показателей для подобных технологий. В ходе испытаний исследователи успешно направили зеленый лазер на модель дрона, и полученной энергии хватило, чтобы вращать лопасть пропеллера.
По словам ученых, технология открывает путь к бесконечному времени нахождения в воздухе. «Представьте будущее, где дронам, доставляющим посылки или отслеживающим стихийные бедствия, больше не нужно приземляться для замены батарей», — отмечает Хань.
Пока устройство существует только в виде стационарного прототипа. Следующим шагом станет установка системы на легкий квадрокоптер для тестов на открытом воздухе. Исследователям предстоит решить задачи точного наведения лазера на движущуюся цель и обеспечения безопасности технологии. Тем не менее эксперты уверены, что они продемонстрировали возможность «заправки самолетов светом».
Тем временем французы создали дрон для борьбы с комарами. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
