无人机充电一直是个难题,但中国民航大学的研究人员带来了一项突破性进展。他们开发出一种轻量化激光无线充电接收器,转换效率达到38.94%,有望让无人机在空中持续飞行,无需降落充电。 这项研究发表在《Matter & Light》期刊上。该接收器采用钙钛矿激光电池-热电(PLC-TE)串联器件,通过两种方式发电:钙钛矿层将激光能量直接转换为电能,热电层则回收部分热量并转化为额外电力。当激光照射面与背面温差增大时,输出功率还会进一步提升。 然而,高功率激光会让接收器温度飙升至80至90摄氏度,不仅降低转换效率,还可能损坏无人机。论文资深作者韩建华表示:“这远高于我们的预期,让我们意识到热积聚问题远比想象中严重。” 为解决散热难题,团队在接收器中加入了特殊的纳米晶体。由于纳米晶体导热性差,能充当热屏障,保护钙钛矿层和热电层。同时,无人机机翼被设计出空气通道,螺旋桨旋转时气流穿过通道带走多余热量,使系统保持冷却。这种纳米材料与气流冷却的组合,使接收器能够在高功率下稳定工作,无人机有望实现真正的“无限续航”。
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