Исследователи из Университета гражданской авиации Китая разработали систему лазерной зарядки, которая в перспективе позволит беспилотникам пополнять запас энергии прямо во время полета. Об этом сообщает Electronics For You (EFY) со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Matter & Light.
Разработка представляет собой легкое тандемное устройство на основе перовскитного лазерного элемента и термоэлектрического преобразователя, которое устанавливается под крылом дрона. В отличие от обычных солнечных батарей, перовскитный слой оптимизирован для преобразования энергии лазерного луча в электричество, а термоэлектрический слой дополнительно утилизирует выделяемое тепло, повышая общую эффективность системы.
Одной из главных инженерных проблем стал перегрев устройства. Во время испытаний с мощным лазером температура достигала 80-90 градусов Цельсия, что снижало эффективность преобразования энергии. Для решения этой задачи исследователи встроили в устройство специальные нанокристаллы, образующие тепловой барьер, который замедляет передачу тепла и позволяет системе сохранять стабильную работу при длительном воздействии лазерного излучения.
Во время испытаний с зеленым лазером прототип смог преобразовать в электричество 38,49% поступающей лазерной энергии, что, по словам авторов работы, является одним из лучших показателей среди аналогичных систем. При интеграции приемника в стационарную модель беспилотника передаваемый лазер успешно обеспечил работу воздушного винта, а воздушный поток под крылом дополнительно улучшил охлаждение и производительность системы.
Пока технология не испытывалась на летящем беспилотнике. Следующим этапом проекта станут летные испытания на открытом воздухе с использованием легкого дрона. Исследователям также предстоит решить задачи точного наведения лазерного луча на движущийся аппарат и обеспечения безопасности эксплуатации. По их мнению, в случае успешного решения этих проблем беспроводная лазерная зарядка сможет значительно увеличить продолжительность полета беспилотников и позволит выполнять длительные автономные миссии без частой замены аккумуляторов.
Ранее робота-кентавра с руками-бензопилами представили в США.
