Drones recargables mediante láser en pleno vuelo
AERONÁUTICA.
La recarga inalámbrica es una opción cada vez más utilizada en teléfonos móviles, relojes, auriculares y otros dispositivos pequeños de alta tecnología.
Ahora, unos científicos quieren llevar energía inalámbrica a los cielos, y concretamente han inventado un sistema que permite recargar drones en pleno vuelo. Ello se consigue emitiendo un rayo láser que incide justo en la cara inferior de sus alas.
Un prototipo de receptor alimentado por láser, integrado bajo el ala de un modelo de dron estacionario, convierte la energía de un rayo láser verde en electricidad, mientras que el flujo de aire generado por la hélice disipa el calor a través de canales de refrigeración incorporados. Imagen: Y. Han / X. Han et al. / Matter & Light. CC BY-SA.
Este avance es obra de un equipo encabezado por Yuxin Han, de la Universidad de Aviación Civil en Tianjin, China.
El componente clave del nuevo sistema es un receptor ligero basado en un diseño de célula solar que captura la energía de un rayo láser y la convierte en electricidad. Para mantener el dispositivo frío, los investigadores escogieron estratégicamente la su ubicación en las alas de un dron y utilizaron tecnología de bloqueo de calor, todo lo que permite que el receptor convierta más energía del láser en energía utilizable, sin los problemas derivados de un calor excesivo.
El receptor es un dispositivo híbrido. Incluye la tecnología mencionada de células optimizadas para luz láser en vez de para luz solar. Una capa de perovskita convierte la energía del láser en electricidad. Otra capa, termoeléctrica, captura parte de la energía que de otro modo se perdería en forma de calor. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre el lado caliente, orientado hacia el láser, y el lado opuesto, el frío, más electricidad puede generar la capa termoeléctrica.
Para evitar que el dron se sobrecaliente por la acción del láser, los investigadores incorporaron nanocristales especiales en el dispositivo. Estos nanocristales conducen mal el calor y debido a ello actúan como una barrera térmica, ralentizando el flujo de calor y ayudando al dispositivo a mantener su rendimiento durante una exposición prolongada al láser. Recibiendo la luz de un láser verde, el sistema convirtió el 38,49 por ciento de la energía entrante en electricidad, una de las eficiencias más altas registradas para este tipo de tecnología operando en condiciones similares.
Yuxin Han y sus colegas exponen los detalles técnicos del sistema de recarga en la revista académica Matter & Light, bajo el título “Sb2Se3 nanocrystals enable efficient perovskite-thermoelectric tandem devices for laser-powered unmanned aerial vehicles”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings