激光钻石,可以让无人机没电池也能飞行-而后网

插图:LakeDiamond开发的钻石具有良好的一致性和平行性,可以延伸数百米。

网易科技讯11月26日消息,据国外媒体报道,一家名为LakeDiamond的瑞士公司使用自己的人造金刚石和激光发生器来生产高质量的长距离光束,从而可以实现无人机的远程无线充电。

无人机的数量目前呈指数增长。根据美国联邦航空管理局(FAA)的数据,到2022年,70,000架小型无人机将飞越美国,运送地块、以监控交通流量,以检查桥梁并填补其他未被发现的应用市场。

为了更好地做到这一点,每台机器都需要电力来驱动螺旋桨和传感器大多数无人看管的人从他们携带的电池获得电力。有些人可能直接使用电缆从电网获取电力。

此外,如果一家瑞士公司能够得到它想要的东西,一些无人机将能够在钻石的帮助下留在空中。可能留在天空。

激光实际上是由钻石激发的。这个概念离联邦星舰的科学电影中的双锂晶体设备不远。长期以来,激光器被认为是通过将激光聚焦在无人机上的光伏电池上来直接向无人机提供电力的潜在解决方案。

美国国防部高级研究计划局、美国陆军、独立研究团体和私营公司正在研究这一想法。

每个人面临的主要挑战之一是如何确保激光束的质量不会随着距离的增加而降低,从而确保它为无人机提供连续且足够强的光。瑞士联邦理工学院的子公司LakeDiamond的研究人员认为,他们的解决方案可能是二锂晶体。

他们开发了一种人造金刚石,可以帮助激光束在更长的距离内保持其光质。

他们说,这些钻石增强型电源的地面供电网络可以让无人机飞得很远,而不必浪费电力来拖动大型电池。

LakeDiamond首席执行官Pascal Gallo表示,该公司的实验室钻石是一个小而光滑的矩形,直接放置在激光源的前面,可将低功率激光二极管转换成光束。

这种激光束是均匀和平行的,可以延伸数百米。

钻石是优良的导热体,对光线透明,穿过高密度激光束,产生大量热量,然后散发热量,让更多能量通过。“在腔内含有金刚石的激光产生非常强的、几乎完美的光束,发散度非常低,”Gallo说。

LakeDiamond开发的合成钻石比天然钻石更纯净。

这种人造金刚石由晶体图案中的碳原子层构成,蚀刻在表面上的光栅产生镜像效果,这决定了光束的宽度。

该公司目前的测试系统使用1.55微米激光产生4瓦的能量,相当于10,000个激光指示器所需的功率。

它采用手掌大小的、摄像头为小型手持无人机提供动力,并可在最远10米的距离内提供动力。

盖洛表示,下一步他们将能够为专业无人机提供100瓦的功率,最高可达100米,他们希望在未来几年内实现这一目标。

钻石可能不足以实现这一目标。

斯坦福大学光子学教授罗伯特·拜尔说,今天的激光技术足以满足这些能源需求。 “即使是5瓦的激光指示器也足以为附近的无人机供电,”他说。问题是现有的光伏电池每平方米可产生约200瓦特。

安装在无人机上的光伏电池必须具有适中的尺寸才能运行,而不会影响无人机的功能。

然而,如果激光发生器真的像宣传一样工作,它可以在没有重型电池的情况下飞行,前提是它们遵循GPS跟踪系统设置的能量传输激光网络。飞行。 (备用电池还将配备备用电池,并且有足够的电力着陆。)鉴于地面发电站的集中,无人机可以通过稳定的电流飞行数百英里。

LakeDiamond说,手掌大小的、消耗2至3瓦的功率。运行30分钟的、无人机可以在一分钟内完全充电。

最终,相同的技术也可用于向在地球上700英里轨道上运行的卫星发送能量和数据。—— LakeDiamond刚刚从瑞士航天中心和欧洲航天局获得资金。

为了获得额外资金,他们正在开发钻石市场以资助他们的研究。这对夫妇还制作了1克拉5毫米“亮圆”钻石,售价为14,400美元。