供能(1)

供能

能量:激光束可穿过空气将能量传送给机器。这或许是给无人机或太空天梯提供能量的一个好方式。

佩利肯(Pelican)是一种重量不到1公斤的小型远程控制无人直升机,由电池供电,可持续飞行20分钟。但是,2010年10月的一个晚上,一架佩利肯无人机起飞后上升到10米的高空,在空中盘旋了一整夜。第二天早上它才降落下来,因为西雅图(佩利肯此次的飞行地)附近的一个展览即将开始营业。

这个惊人的成果是借助对激光束的独特应用实现的。激光从地面射向装在佩利肯无人机底部的光生伏打电池,从而为电池供电,无人机就得以持续飞行了12小时27分钟。光学追踪系统让激光束稳定地射向目标。佩利肯无人直升机的制造商室德国空中技术公司(Ascending Technologies),曾负责整夜监控飞行数据的该公司研究人员迈克尔·阿特里克(Michael Achtelik)说,这是一件“在科学上令人兴奋、但也稍显无聊”的工作。

让无人机维持在飞行状态并不是激光供能技术为人所知的唯一应用。2005年,美国宇航局(NASA)拿出一笔钱,用来奖励能够研制出可以快速攀爬天梯的远程供能机器人的研究团队。但这笔奖金直到2009年才首次找到归属。来自美国和加拿大的3个团队展示了一种地面激光供能攀爬机器人。为佩利肯无人机设计激光系统的西雅图激光动能公司(LaserMotive)设计了一种供能系统,能使5公斤重的机器人在载人直升机上悬挂的天梯上攀爬近1公里,它也由此获得了90万美元的奖金。该公司把激光束射向机器人身上的光生伏打电池板,产生电能,然后推动一组轮子紧扣天梯攀爬。

传统的光生伏打电池由硅制成,可以收集光能。激光动能公司使用的是一种用砷和镓做成的特制电池,能更好地捕捉接近红外线波长的光。安装在机器人身上的电池板大小如咖啡碟一般,能够吸收足够的电能供小型割草机工作。激光动能公司的创始人之一约尔丁·卡雷(Jordin Kare)认为,如果电池板再做大几倍,使用类似激光就可能使机器人爬上20公里的高度。

读书导航