Işıkla yakıt ikmali: Çin, dronee'ları havada lazerle şarj etti

Lojistik, savunma ve gözetleme sektörlerinde otonom hava araçlarının kullanım alanı genişlerken, batarya kapasitesinden kaynaklanan menzil sorunu için yeni bir çözüm geliştirildi. Çin Sivil Havacılık Üniversitesi araştırmacıları, hareket halindeki insansız hava araçlarını yere indirmeden, kanat altındaki alıcılara yönlendirilen yüksek güçlü lazer ışınlarıyla havada şarj edebilen bir sistem tasarladı.

Standart güneş panellerinden farklı olarak geliştirilen perovskit lazer hücresi-termoelektrik tandem cihazı, yer tabanlı lazerlerden gelen ışığı doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüyor. Projenin kıdemli yazarı Jianhua Han, orman taraması, afet takibi ve kargo dağıtımı yapan drone'ların batarya değişimi için sürekli iniş yapma zorunluluğunu ortadan kaldırmayı hedeflediklerini belirtti. Han, çalışmanın 'ışıkla hava araçlarına yakıt ikmali' döneminin ilk adımını oluşturduğunu ifade etti.

AŞIRI ISINMAYA AERODİNAMİK ÇÖZÜM

Kablosuz güç iletiminde uzun süredir karşılaşılan en büyük fiziksel sorunlardan biri olan aşırı ısınma, aerodinamik bir mühendislik yaklaşımıyla çözüldü. Uçuş sırasında elektrik üretmek için kullanılan yüksek güçlü lazerlerin alıcıları eritme riskine karşı çift katmanlı bir yapı geliştirildi. Sistemin üst katmanı lazer ışığını yakalarken, alt katman atık ısıyı toplayarak ek elektrik enerjisi üretiyor.

Testler sırasında 90°C’ye ulaşan sıcaklığı kontrol altında tutmak amacıyla cihaza ısı engelleyici nanokristaller yerleştirildi. İnce alıcı paneller, drone'un kanat altına monte edildi. Böylece uçuş sırasında oluşan hava akımının panelin arka yüzeyini doğal olarak soğutması sağlandı. Lazerle ısınan ön yüzey ile rüzgârın soğuttuğu arka yüzey arasındaki sıcaklık farkı, termoelektrik katmanın ürettiği elektrik enerjisini artırdı.

YÜZDE 38,49’U ELEKTRİĞE DÖNÜŞTÜ 

Laboratuvar testlerinde gelen lazer enerjisinin yüzde 38,49’u doğrudan kullanılabilir elektriğe dönüştürüldü. Üretilen enerjiyle sabit prototip üzerindeki bir pervane başarıyla çalıştırıldı. Teknolojinin ticari ölçekte kullanılabilmesi için açık hava koşullarındaki serbest uçuş testlerinin tamamlanması bekleniyor.

Kilometrelerce uzaktaki hareketli bir hedefe odaklanabilecek yüksek hızlı takip optiklerinin geliştirilmesi gerekiyor. Lazer ışınlarının ticari uçuş hatlarına veya elektrik şebekelerine zarar vermesini önleyecek güvenlik protokollerinin de hazırlanması planlanıyor. Sistemin olgunlaşmasıyla sivil havacılık ve otonom lojistik filolarının işletme maliyetlerinin düşürülmesi ve küresel drone pazarının finansal değerinin artırılması hedefleniyor.