Як повідомляє TechXplore, міжнародна група дослідників розробила систему лазерної бездротової зарядки безпілотників під час польоту. Нове рішення вже продемонструвало високу ефективність у лабораторних випробуваннях і може суттєво збільшити тривалість роботи БПЛА, пише MigNews.
Результати дослідження опубліковано 29 липня у журналі Matter & Light. Поки що технологію протестували лише на наземному прототипі, однак наступним етапом стануть повноцінні випробування на легкому безпілотнику.
Як працює нова система живлення
Основою розробки став легкий приймач, створений на базі спеціального перовскітного елемента, оптимізованого для роботи не із сонячним світлом, а з лазерним променем.
Система складається з двох компонентів:
- перовскітного лазерного елемента, який перетворює енергію лазера на електроенергію;
- термоелектричного модуля, що використовує тепло, яке зазвичай втрачається, для додаткового вироблення електроенергії.
Приймач інтегрували під крило дрона, де його додатково охолоджує повітряний потік.
Як вдалося вирішити проблему перегріву
Під час випробувань лазер високої потужності нагрівав систему до температури 80–90 °C, що значно знижувало її ефективність.
Автор дослідження пояснив проблему так:
«Коли ми випробували пристрій під дією лазера високої потужності, тепловізор показав температуру від 80 до 90 °C. Це було значно вище, ніж ми очікували, і дало зрозуміти, що накопичення тепла є набагато серйознішою проблемою, ніж ми припускали».
Для розв’язання цього питання інженери використали спеціальні нанокристали, які виконують функцію теплового бар’єра та сповільнюють передачу тепла. Завдяки цьому система змогла досягти ефективності перетворення енергії на рівні 38,49%, що є одним із найкращих результатів для подібних технологій.
Які перспективи відкриває технологія
Команда вже продемонструвала роботу системи на моделі безпілотника: спрямований зелений лазер успішно забезпечив живлення пропелера.
За словами керівника проєкту, головним завданням було створити рішення, придатне не лише для лабораторії.
Він зазначив:
«Попередні дослідження переважно були зосереджені на матеріалах або самому пристрої. Ми хотіли вийти за межі лабораторії та подумати, як систему можна інтегрувати в літальний апарат, охолоджувати під час роботи та зробити сумісною з польотом. Це вже не лише проблема матеріалознавства — це інженерна проблема».
Наступним кроком стануть польотні випробування. Паралельно інженерам потрібно вирішити питання точного наведення лазерного променя на рухомий дрон, автоматичного вимкнення променя у разі появи перешкод та забезпечення безпеки для людей, птахів і цивільної авіації.
Підсумовуючи результати роботи, дослідник наголосив:
«Наша робота демонструє можливість “заправляти літальні апарати світлом”. Перехід від 1 до 100 вимагатиме вирішення багатьох інженерних завдань, але ми сподіваємося, що це стане відправною точкою для подальшого розвитку».
Нагадаємо, раніше ми писали про оновлений Mercedes-Benz GLA 2028, який дебютував із новими версіями та технічними змінами.
