중국 연구진이 강력한 레이저를 사용해 드론이 비행 중에 스스로 충전할 수 있는 새로운 기술을 공개했습니다.
과학자들은 모형 드론을 사용하여 프로토타입 시스템을 구축하고 유사하게 작동하는 수신기를 부착했습니다. 태양전지. 날개 아래쪽에 장착된 수신기는 레이저 빔의 에너지를 전기로 변환하여 항공기 프로펠러에 전력을 공급하는 데 성공했습니다.
라이언 고슬링 고스트 라이더
중국 연구진이 강력한 레이저를 사용해 드론이 비행 중에 스스로 충전할 수 있는 새로운 기술을 공개했습니다.
과학자들은 모형 드론을 사용하여 프로토타입 시스템을 구축하고 유사하게 작동하는 수신기를 부착했습니다. 태양전지. 날개 아래쪽에 장착된 수신기는 레이저 빔의 에너지를 전기로 변환하여 항공기 프로펠러에 전력을 공급하는 데 성공했습니다.
이 돌파구는 중국 민간항공대학교와 칭화대학교 연구진에 의해 이루어졌으며 7월 29일 저널에 발표된 새로운 연구에 자세히 설명되어 있습니다. 물질과 빛.
“이전 연구는 대부분 재료나 장치 자체에 중점을 두었습니다.”라고 연구 저자는 말했습니다. 한 지앙화중국 민간 항공 대학의 한 연구원은 성명에서 이렇게 말했습니다. “우리는 실제로 시스템을 항공기에 탑재하고, 작동 중에 냉각시키고, 비행에 적합하게 만드는 방법에 대해 연구실 밖에서 생각하고 싶었습니다. 이는 단지 재료 과학의 문제가 아니라 엔지니어링의 문제입니다.”
수신기는 레이저 빛을 전기로 변환하는 데 최적화된 직렬 페로브스카이트 열전(PLC-TE) 장치로 알려져 있습니다.
페로브스카이트 a 현대 태양전지에 사용되는 매우 효율적인 재료이는 실리콘보다 더 긴 파장의 광 스펙트럼을 기록할 수 있는 결정 구조로 유명합니다. 이 때문에 미래 태양광 소재로 평가받고 있으며, 일부 연구에서는 태양광 발전에도 활용될 수 있다는 연구결과도 있다. 실내 주변광 변환 사용한 전기에.
녹색 레이저에 부딪혔을 때 수신기는 빛의 38.49%를 전기로 변환했습니다. 이는 페로브스카이트-실리콘 직렬 전지의 최고 결과인 34%보다 훨씬 높은 수치입니다. 미국 에너지부에 등록된 (암사슴).
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초기 테스트에서 연구원들은 레이저 사용으로 인한 원치 않는 부작용을 발견했습니다. 즉, 드론이 극한의 온도까지 가열되어 전반적인 효율성이 감소한다는 것입니다.
모델을 사용한 초기 테스트 이후 과학자들은 비행 중에 실제 항공기를 무선으로 충전할 계획입니다.
(이미지 제공: Y. Han 및 X. Han 외(2026))
“강력한 레이저로 장치를 테스트했을 때 열화상 카메라의 온도는 섭씨 80~90도였습니다. [176 to 194 degrees Fahrenheit]한씨는 “우리가 예상했던 것보다 훨씬 높았고, 발열 증가가 우리가 상상했던 것보다 더 심각한 문제라는 생각을 갖게 했다”고 말했다.
이를 해결하기 위해 연구진은 풍부한 반도체 재료인 안티몬 트리셀렌화물로 만든 나노 결정을 PLC-TE 설계에 통합했습니다. 이는 장치에서 과도한 열이 빠져나가는 것을 방지하는 열 장벽 역할을 합니다.
냉각 혁신 외에도 드론의 프로펠러에서 생성되는 일정한 공기 흐름은 수신기의 차가운 쪽 온도를 더욱 조절하는 데 도움이 되었습니다.
한씨는 “드론이 배터리를 교체하기 위해 자주 착륙하지 않고도 숲을 조사하고, 재난을 모니터링하고, 패키지를 배달하는 미래를 상상해 보세요”라고 말했습니다. “드론이 더 긴 임무를 수행함에 따라 배터리 수명이 가장 큰 장애물 중 하나가 되었습니다.”
연구원들은 미래에 레이저 유도 드론이 사용될 수 있는 주요 영역으로 정보, 물류 및 재난 구호를 구체적으로 확인했습니다. 그러나 그들은 또한 시스템을 야생에서 사용하기 전에 비행 드론에서 PLC-TE를 정확하게 추적하는 실시간 추적 시스템을 개발하기 위해 더 많은 작업이 수행되어야 한다고 말했습니다.
앞으로 연구원들은 이 장치가 실외 조건의 실제 조명 드론에서 어떻게 작동하는지 테스트할 예정입니다.
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대표적인 무인항공기(UAV)인 에어로바이런먼트(AeroVironment)를 예로 들 수 있다. RQ-11 레이븐날 수 있다 최대 비행시간 60~90분 채우기 전에.
미국은 2025년 6월 첨단 연구 프로젝트 기관 (DARPA)가 성공적으로 800와트의 전력 연속 광 무선 전력(POWER) 프로그램의 일환으로 8.6km(5.3마일).
PowerLight Technologies와 같은 민간 기업은 미국 국방부와 협력하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있다고 말했습니다. 비행하는 드론에 킬로와트의 에너지를 전달합니다. 최대 1,500미터(5,000피트)의 고도에서 작동합니다.
