چالش کوتاهی عمر باتری یکی از اصلیترین موانع در انجام مأموریتهای طولانیمدت پهپادها نظیر پایش بلایای طبیعی، بازرسی جنگلها و سیستمهای تحویل کالا به شمار میرود. در همین راستا، پژوهشگران دانشگاه صنعتی هوانوردی غیرنظامی چین، فناوری نوآورانهای را در مجله علمی «Matter & Light» معرفی کردهاند که میتواند این محدودیت را برای همیشه رفع کند.
این سامانه که بر پایه دستگاهی ترکیبی به نام «سلول لیزری پروسکایت-ترموالکتریک» (PLC-TE) بنا شده، فرآیند تبدیل انرژی را با بازدهی چشمگیری انجام میدهد. در این گیرنده، لایه پروسکایت مسئول جذب پرتوهای لیزر و تبدیل مستقیم آن به برق است. همزمان، یک لایه ترموالکتریک انرژی گرمایی حاصل از تابش لیزر را که پیشتر هدر میرفت، به انرژی الکتریکی تبدیل میکند.
تیم تحقیق برای حل چالش داغ شدن بیشازحد دستگاه تحت تابشهای قدرتمند لیزر، از نانوکریستالهایی با رسانایی گرمایی پایین بهره برده است که همچون سدی حرارتی عمل کرده و پایداری دستگاه را حفظ میکنند. در آزمایشهای انجامشده با لیزر سبز، این گیرنده موفق شد حدود ۳۸.۵ درصد از انرژی دریافتی را به برق تبدیل کند که رکوردی قابلتوجه در این حوزه محسوب میشود.
جیانهوا هان، پژوهشگر ارشد این مطالعه، ضمن اشاره به چشمانداز آینده این فناوری، خاطرنشان کرد که اگرچه این سامانه هنوز در مرحله آزمایشگاهی است، اما گامی بلند برای جایگزینی فرودهای مکرر پهپادها با سیستم سوخترسانی نوری محسوب میشود. مرحله بعدی این پژوهش، نصب دستگاه بر روی پهپادهای واقعی و حل چالشهای مهندسی نظیر ردیابی دقیق پرتو لیزر برای پروازهای ایمن در فضای باز خواهد بود.
