Das ewige Problem der Drohnen könnte bald Geschichte sein: Nach kurzer Flugzeit müssen die Geräte bisher landen, um ihre Akkus zu wechseln oder aufzuladen. Forscher der Civil Aviation University of China haben nun eine Lösung gefunden – Drohnen sollen künftig per Laserstrahl während des Flugs mit Energie versorgt werden.
Die Technik basiert auf einer Kombination aus Perowskit-Solarzellen und einem thermoelektrischen Element. Die Perowskit-Schicht wandelt das Laserlicht in Strom um, während das thermoelektrische Element zusätzlich Wärme einfängt, die sonst verloren gehen würde.
Wie heise online berichtet, erreichten die Forscher mit einem grünen Laser einen Wirkungsgrad von 38,49 Prozent – einer der höchsten Werte, die bisher für solche Module erzielt wurden. Das Geheimnis: Spezielle Nanokristalle verlangsamen den Wärmefluss und verhindern so eine Überhitzung des Systems.
Bei ersten Tests erhitzte sich das Bauteil auf 80 bis 90 Grad Celsius, was den Wirkungsgrad stark beeinträchtigte.
Die Wissenschaftler reicherten das Modul daraufhin mit Sb2Se3-Nanokristallen an. Diese wirken wie eine thermische Barriere und halten die Temperatur in einem optimalen Bereich.
Die Forscher testeten ihre Technik bereits an einem stationären Modell einer Drohnentragfläche. Mittels Laserlicht trieben sie erfolgreich einen Elektromotor mit Propeller an. Der entstehende Luftstrom kühlte das Modul zusätzlich ab und steigerte so die Leistung weiter.
Als Nächstes wollen die Wissenschaftler eine Leichtbaudrohne anfertigen, um das System im echten Flugbetrieb zu erproben. Eine Herausforderung bleibt noch: Die Forscher müssen eine Lösung finden, wie eine bewegliche Drohne sicher von Laserstrahlen verfolgt werden kann. Die Technologie der Laser-Energieübertragung macht derzeit große Fortschritte – erst kürzlich lief ein Roboter 24 Stunden lang nur mit per Laser übertragener Energie.
