این فناوری میتواند پهپادها را بدون نیاز به فرودهای مکرر برای تعویض باتری، برای ماموریتهای طولانی مانند پایش جنگلها، نظارت بر حوادث و ارسال بستهها آماده نگه دارد.
این دستاورد را پژوهشگران دانشگاه هوانوردی غیرنظامی چین (Civil Aviation University of China) معرفی کردهاند. نتایج این پژوهش درباره فناوری شارژ لیزری پهپادها، در مقالهای در نشریه متر اند لایت (Matter & Light) منتشر شده است. طرح جدید از یک گیرنده سبکوزن استفاده میکند که با الهام از فناوری سلولهای خورشیدی، نور لیزر را جذب و آن را به برق تبدیل میکند.
هسته اصلی این فناوری را مادهای به نام پروسکایت (perovskite) تشکیل میدهد. این ماده مصنوعی ساختاری بلوری دارد و برای کاربردهای مرتبط با انرژی خورشیدی مناسب است. پژوهشگران با استفاده از پروسکایت، یک سامانه ترکیبی سلول لیزری و مولد ترموالکتریک ساختهاند که برای دریافت انرژی لیزر بهینه شده است.
پروسکایت بخشی از انرژی لیزر را به برق تبدیل میکند، اما بخشی از انرژی نیز به گرما تبدیل میشود. لایه ترموالکتریک با جذب این گرما و استفاده از اختلاف دما میان بخش گرم و سرد، مقدار بیشتری برق تولید میکند. با این حال، گرمشدن یکنواخت پهپاد میتواند اختلاف دمای لازم را کاهش دهد و بازده تبدیل گرما به برق را پایین بیاورد.
پژوهشگران در آزمایش با لیزر پرقدرت، دمایی بین ۸۰ تا ۹۰ درجه سانتیگراد را ثبت کردند. برای کنترل این مشکل، گیرنده لیزری روی بالهای پهپاد نصب و از دیگر قطعات جدا شد. همچنین، نانوکریستالهایی با رسانایی گرمایی پایین در سامانه ترکیبی به کار رفتند تا مانند مانع حرارتی، جریان گرما را کاهش دهند.
این سامانه در آزمایش آزمایشگاهی با لیزر سبز، ۳۸.۴۹ درصد انرژی پرتو را به برق تبدیل کرد. پژوهشگران سپس آن را روی یک نمونه پهپاد ثابت نصب کردند و کانالهایی برای عبور جریان هوا در بالها افزودند. در آزمایشهای بعدی، انرژی لیزر برای چرخاندن ملخ کافی بود و جریان هوا نیز بخش سرد سامانه ترموالکتریک را خنک کرد.
پژوهشگران تاکید دارند که توسعه این فناوری فقط به انتخاب مواد مناسب محدود نمیشود و طراحی مهندسی، خنککاری حین پرواز و هماهنگی سامانه با بدنه پهپاد نیز اهمیت دارد. طبق مقالهای که در تاریخ ۲۹جولای۲۰۲۶ منتشر شد، آزمایش پروازی در فضای باز با یک سازه سبک در مرحله بعد انجام خواهد شد. در این آزمایشها، پایداری سامانه و دقت رهگیری پرتو لیزر بررسی میشود، زیرا خطای پرتو میتواند ایمنی پهپاد را تهدید کند.
منبع: thedebrief
