Лазер вместо батареи. Китайские ученые создали систему беспроводного питания дронов в воздухе
Китайские исследователи разработали технологию, которая потенциально позволит беспилотникам заряжаться прямо во время полета с помощью мощного лазерного луча.
Если систему удастся масштабировать, она может существенно увеличить продолжительность работы дронов без необходимости посадки для замены или подзарядки аккумуляторов.
Разработку представили ученые из Китайского университета гражданской авиации и Университета Цинхуа. Описание технологии опубликовано в журнале Matter & Light .
В ходе испытаний исследователи оснастили экспериментальный дрон специальным приемником, закрепленным под крылом. Он работает по принципу солнечной батареи, но вместо солнечного света использует сфокусированный лазерный луч, преобразуя его энергию в электрическую для питания двигателей.
В основе системы лежит тандемный преобразователь, сочетающий перовскитный фотоэлемент и термоэлектрический модуль. Перовскиты считаются одним из самых перспективных материалов для современной солнечной энергетики, поскольку способны поглощать более широкий спектр света, чем традиционный кремний.
В ходе экспериментов с зеленым лазером система продемонстрировала коэффициент преобразования световой энергии в электрическую на уровне 38,49%, что превышает показатели многих современных тандемных фотоэлементов.
Однако первые испытания выявили серьезную проблему: под воздействием мощного лазера приемник нагревался до 80−90 °C, что негативно сказывалось на эффективности работы. Для борьбы с перегревом ученые добавили в конструкцию слой нанокристаллов из триселенида сурьмы, который служит тепловым барьером и помогает отводить избыточное тепло. Дополнительное охлаждение обеспечивалось потоком воздуха от винтов дрона.
Авторы исследования отмечают, что технология пока находится на стадии прототипа, однако в перспективе она может позволить беспилотникам оставаться в воздухе значительно дольше. Сегодня многие компактные дроны могут летать без подзарядки лишь от одного до полутора часов, тогда как беспроводная передача энергии потенциально способна существенно увеличить это время.
Интерес к лазерной передаче энергии проявляют не только китайские ученые. В 2025 году американское агентство DARPA успешно передало 800 ватт энергии с помощью лазера на расстояние 8,6 километра, а ряд частных компаний уже заявляет о возможности питания дронов мощностью в несколько киловатт на высоте до 1500 метров. Если подобные технологии найдут практическое применение, они могут изменить подход к использованию беспилотников в научных, промышленных и спасательных миссиях.