Η αυτονομία παραμένει το βασικό εμπόδιο για να γίνουν τα drones πραγματικά επίμονα εργαλεία επιτήρησης, μεταφοράς και πολιτικής προστασίας. Ερευνητές από το Civil Aviation University of China παρουσίασαν τώρα ένα πειραματικό σύστημα που μεταφέρει ενέργεια σε drone μέσω πράσινου λέιζερ, με αναφερόμενη απόδοση μετατροπής 38,49% σε εργαστηριακή διάταξη.
Τι έδειξε το πείραμα
Η ομάδα χρησιμοποίησε έναν υβριδικό δέκτη τύπου perovskite laser cell-thermoelectric, γνωστό ως PLC-TE, ο οποίος τοποθετείται στο κάτω μέρος ή στο φτερό του αεροσκάφους. Το στρώμα περοβσκίτη μετατρέπει το φως του λέιζερ σε ηλεκτρική ενέργεια, ενώ το θερμοηλεκτρικό τμήμα ανακτά μέρος της θερμότητας που διαφορετικά θα χανόταν.
Σύμφωνα με τη δημοσίευση που επικαλείται το Techgear, το σύστημα έφτασε απόδοση 38,49% κάτω από πράσινη δέσμη λέιζερ και ήταν ικανό να τροφοδοτήσει έλικα σε στατικό πρωτότυπο. Οι ερευνητές αναφέρουν επίσης ότι στις πρώτες δοκιμές οι θερμοκρασίες ανέβηκαν στους 80 με 90 βαθμούς Κελσίου, κάτι που απειλούσε τόσο την απόδοση όσο και τη δομική αντοχή της διάταξης.
Πώς αντιμετώπισαν το πρόβλημα της θερμότητας
Για να περιορίσουν τη θερμική καταπόνηση, οι μηχανικοί ενσωμάτωσαν νανοκρυστάλλους Sb2Se3, δηλαδή σεληνιούχου αντιμονίου, ώστε να λειτουργούν ως θερμικό φράγμα. Παράλληλα, σχεδίασαν αεροδυναμικά κανάλια που αξιοποιούν τη ροή αέρα από τον έλικα για ψύξη της διάταξης κατά τη λειτουργία.
Αυτή η διπλή προσέγγιση έχει σημασία επειδή το σύστημα δεν βασίζεται μόνο σε καλύτερη μετατροπή φωτός σε ρεύμα, αλλά και στη διαχείριση της θερμότητας που παράγεται από μια ισχυρή, στοχευμένη δέσμη. Χωρίς αποτελεσματική ψύξη, μια τέτοια λύση δύσκολα θα μπορούσε να περάσει από επίδειξη εργαστηρίου σε πραγματική πτήση.
Γιατί αφορά και την Ελλάδα
Για την ελληνική πραγματικότητα, η αξία μιας τέτοιας τεχνολογίας θα ήταν μεγαλύτερη σε αποστολές όπου ο χρόνος στον αέρα μετρά περισσότερο από οτιδήποτε άλλο. Επιτήρηση δασικών εκτάσεων σε περιόδους υψηλού κινδύνου, έλεγχος απομακρυσμένων υποδομών και μεταφορές μικρών φορτίων μεταξύ νησιωτικών σημείων είναι τρία σενάρια όπου η μεγαλύτερη διάρκεια πτήσης θα είχε άμεσο επιχειρησιακό αποτέλεσμα.
Παρά τα εντυπωσιακά νούμερα, η τεχνολογία δεν είναι έτοιμη για άμεση υιοθέτηση. Οι ίδιοι οι ερευνητές κινούνται ακόμη στο στάδιο του στατικού πρωτοτύπου και το επόμενο βήμα είναι να αποδείξουν ότι η δέσμη μπορεί να παρακολουθεί αξιόπιστα ένα κινούμενο drone σε πραγματικές εξωτερικές συνθήκες, με άνεμο, σκόνη, βροχή ή ομίχλη.
Υπάρχει και το ρυθμιστικό ζήτημα. Η χρήση ισχυρών δεσμών λέιζερ στον εναέριο χώρο θα απαιτήσει πολύ αυστηρούς κανόνες ασφαλείας, ειδικά σε περιοχές όπου συνυπάρχουν πολιτικά αεροσκάφη, ελικόπτερα πυρόσβεσης ή άλλες πτήσεις χαμηλού ύψους. Γι' αυτό η είδηση έχει σήμερα μεγαλύτερη αξία ως ένδειξη του πού πηγαίνει η έρευνα στα UAV παρά ως λύση που μπορεί να στηθεί άμεσα στην ελληνική αγορά.