钻石配激光 让无人机抛下大电池也能飞行

时间:2020-01-07 来源: 热点专题

据国外媒体报道,瑞士一家名为莱克钻石(LakeDiamond)的公司使用自己的人造钻石和激光发生器来产生高质量的长距离光束,从而实现无人机的长距离无线充电。

目前,无人驾驶飞行器的数量正在成倍增加。据美国联邦航空管理局(FAA)称,到2022年,将有700,000架小型无人机飞越美国,运送包裹、监控交通、检查桥梁并填补其他未被发现的应用市场。为了更好地完成这项工作,每台机器都需要电力来驱动螺旋桨和传感器。大多数人没有机会从随身携带的电池中获得电能。有些人可能直接使用电缆从电网获取电力。

如果一家瑞士公司能得到它想要的东西,一些无人驾驶飞机也许能在钻石的帮助下停留在空中。可能会继续留在高处。

激光实际上是由钻石激发的。这个概念离科学电影中由美国企业号提供动力的锂晶体装置不远。长期以来,激光被认为是通过将激光聚焦在无人机上的光伏电池上直接向无人机供电的潜在解决方案。美国国防高级研究项目署、美国陆军、独立研究团体和私营公司都在研究这个想法。

每个人面临的关键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,从而确保它为无人驾驶飞行器提供连续和足够强的光。瑞士联邦理工学院下属单位钻石湖的研究人员认为,他们的解决方案可能是锂二氧化物晶体。

他们开发了一种人造钻石,可以帮助激光束在更长的距离内保持其光质量。他们说,这些钻石强化电源的地面供电网络可以让无人驾驶飞行器飞得很远,而不会浪费电力拖着他们的大电池到处跑。

LakeDiamond首席执行官帕斯卡尔加洛(Pascal Gallo)表示,公司实验室制造的钻石是一个光滑的小矩形,直接放置在激光源的前面,可以将低功率激光二极管转换成光束。这种激光束具有均匀性和平行性,可以延伸数百米。钻石是一种优秀的导热材料,对光透明。它可以通过产生大量热量的高密度激光束,然后散热以允许更多的能量通过。

“腔内有钻石的激光器可以产生非常强、几乎完美的光束,发散度极低,”加洛说。

LakeDiamond开发的人造钻石比天然钻石更纯净。这种人造钻石是通过将碳原子分层成晶体图案制成的。蚀刻在表面上的光栅产生镜像效应,从而决定光束的宽度。该公司目前开发的测试系统使用1.55微米激光产生4瓦能量,相当于10,000个激光指示器所需的功率。它可以为手掌大小的小型无人飞行器和携带相机提供动力,并在10米的距离内持续提供动力。加洛表示,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个目标。罗伯特,斯坦福大学光子科学教授?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以产生大约200瓦的能量。安装在无人驾驶飞行器上的光电池必须尺寸适中,以便在不影响无人驾驶飞行器功能的情况下发挥作用。

然而,如果激光发生器真的像广告中所说的那样工作,它可以在没有重电池的情况下飞行,只要它们跟随全球定位系统设置的能量传输激光网络。(无人机还将配备备用电池,并有足够的电力着陆。考虑到地面发电站的密度,无人驾驶飞行器可以在稳定供电的情况下飞行数百英里。莱克戴蒙德说,一架手掌大小、2到3瓦、30分钟的无人机可以在一分钟内充满电。

最后,同样的技术也可以用来向绕地球700英里轨道运行的卫星发送能量和数据。戴蒙德湖刚刚收到瑞士航天中心和欧洲航天局的资助。为了获得额外的资金,他们正在开发钻石市场来资助他们的研究。一颗1克拉的5毫米“明亮的圆形”钻石也是夫妻使用这种技术制作的,价格高达14,400美元。(韩冰)

youtube.com

新闻排行
  1. “土豆能跟上时间的步伐”土豆是有营养和抗衰老的食物。它富含维生素B1。B2.B6、泛酸等维生素和大量优质纤?

    “土豆能跟上时间的步伐”土豆是有营养和抗衰老的食物。它富含维生素B1。B2.B6、泛酸等维生素和大量优质纤?...

  2. 豆腐是我国的传统食品,其制作方法始于淮南王刘安。明代古籍中有李时珍的《本草纲目》、叶子琪的《草目子》

    豆腐是我国的传统食品,其制作方法始于淮南王刘安。明代古籍中有李时珍的《本草纲目》、叶子琪的《草目子》...

  3. 与风险投资/私募股权市场规模相比,政府引导基金规模一般较小截至2014年12月31日,中国股票投资市场可投资?

    与风险投资/私募股权市场规模相比,政府引导基金规模一般较小截至2014年12月31日,中国股票投资市场可投资?...

  4. 吴韩毅在亚运会男子单打比赛中获得第二名。新华社称请看吴奕敏的现场采访。浙江在线8月26日(浙江在线记者方

    吴韩毅在亚运会男子单打比赛中获得第二名。新华社称请看吴奕敏的现场采访。浙江在线8月26日(浙江在线记者方...

  5. 猪肉是人们日常生活中接触最多的食物之一。因为人们吃得太多,所以人们发明了许多烹饪这种传统食物的新方法

    猪肉是人们日常生活中接触最多的食物之一。因为人们吃得太多,所以人们发明了许多烹饪这种传统食物的新方法...

  6. 豆腐是我国的传统食品,其制作方法始于淮南王刘安。明代古籍中有李时珍的《本草纲目》、叶子琪的《草目子》

    豆腐是我国的传统食品,其制作方法始于淮南王刘安。明代古籍中有李时珍的《本草纲目》、叶子琪的《草目子》...

  7. 据国外媒体报道,瑞士一家名为莱克钻石(LakeDiamond)的公司使用自己的人造钻石和激光发生器来产生高质量的?

    据国外媒体报道,瑞士一家名为莱克钻石(LakeDiamond)的公司使用自己的人造钻石和激光发生器来产生高质量的?...

  8. 7月14日上午,我校“蓝色精神”海豚保护专业志愿者团队前往武汉光谷国际大厦,志愿参与由中国科学院水生生?

    7月14日上午,我校“蓝色精神”海豚保护专业志愿者团队前往武汉光谷国际大厦,志愿参与由中国科学院水生生?...

  9. 索尼为什么成为助理部长?死前,布署可以帮助康熙除掉鳌拜!以下有趣的历史系列会给你详细的答案。索尼是清

    索尼为什么成为助理部长?死前,布署可以帮助康熙除掉鳌拜!以下有趣的历史系列会给你详细的答案。索尼是清...

  10. 云南华生生物科技有限公司自2001年成立以来,一直致力于生物制药领域疫苗产品的自主创新。经过六年的发展,

    云南华生生物科技有限公司自2001年成立以来,一直致力于生物制药领域疫苗产品的自主创新。经过六年的发展,...

日期归档
友情链接