من الخيال إلى الواقع.. ليزر يشحن الطائرات المسيّرة أثناء تحليقها

نجح باحثون صينيون في تطوير تقنية جديدة تسمح بشحن الطائرات المسيّرة لاسلكيا أثناء تحليقها باستخدام أشعة ليزر عالية الطاقة.

وطوّر فريق من الباحثين في جامعة الطيران المدني الصينية وجامعة تسينغهوا نموذجا أوليا لطائرة مسيّرة مزودة بجهاز استقبال خاص قادر على تحويل طاقة الليزر إلى كهرباء لتشغيل محركاتها.

ونُشرت تفاصيل هذا الابتكار في دراسة حديثة بمجلة "Matter & Light". 

ويعتمد النظام الجديد على جهاز يُعرف باسم خلية الليزر البيروفسكايت الكهروحرارية المزدوجة، وهو مصمم لالتقاط طاقة شعاع الليزر وتحويلها إلى طاقة كهربائية.

وتُعد مادة البيروفسكايت من المواد الواعدة في مجال الطاقة، بسبب قدرتها العالية على امتصاص الضوء وتحويله إلى كهرباء بكفاءة كبيرة.

وخلال التجارب، تمكن الجهاز من تحويل نحو 38.49% من طاقة الليزر الأخضر إلى كهرباء، وهي نسبة تتجاوز بعض النتائج المسجلة للخلايا الشمسية المتطورة المصنوعة من البيروفسكايت والسيليكون.

لكن الباحثين واجهوا تحديا كبيرا خلال الاختبارات، إذ تسببت أشعة الليزر القوية في ارتفاع درجة حرارة الطائرة إلى مستويات تراوحت بين 80 و90 درجة مئوية، ما أثر في كفاءة النظام.

ولحل هذه المشكلة، أضاف الفريق بلورات نانوية مصنوعة من ثلاثي سيلينيد الأنتيمون للمساعدة في عزل الحرارة وتقليل تأثيرها، كما استفاد من تدفق الهواء الناتج عن مراوح الطائرة في عملية التبريد.

ويرى الباحثون أن هذه التقنية قد تفتح الباب أمام جيل جديد من الطائرات المسيّرة القادرة على تنفيذ مهام طويلة دون الحاجة إلى الهبوط المتكرر لتبديل البطاريات، خاصة في مجالات مثل مراقبة الغابات، والاستطلاع، وتوصيل الطرود، وعمليات الإنقاذ أثناء الكوارث.

ورغم أن التقنية لا تزال في مراحلها الأولى، فإن نجاح التجارب يمثل خطوة مهمة نحو تحقيق فكرة الطائرات المسيّرة القادرة على التحليق لفترات أطول بكثير.

ويحتاج الباحثون مستقبلا إلى تطوير أنظمة تتبع دقيقة قادرة على توجيه شعاع الليزر إلى الطائرة أثناء حركتها في ظروف حقيقية.