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供能(1)

技術(shù)改變戰(zhàn)爭:全球軍力平衡的未來 作者:(美)本杰明·薩瑟蘭


供能

能量:激光束可穿過空氣將能量傳送給機器。這或許是給無人機或太空天梯提供能量的一個好方式。

佩利肯(Pelican)是一種重量不到1公斤的小型遠程控制無人直升機,由電池供電,可持續(xù)飛行20分鐘。但是,2010年10月的一個晚上,一架佩利肯無人機起飛后上升到10米的高空,在空中盤旋了一整夜。第二天早上它才降落下來,因為西雅圖(佩利肯此次的飛行地)附近的一個展覽即將開始營業(yè)。

這個驚人的成果是借助對激光束的獨特應(yīng)用實現(xiàn)的。激光從地面射向裝在佩利肯無人機底部的光生伏打電池,從而為電池供電,無人機就得以持續(xù)飛行了12小時27分鐘。光學(xué)追蹤系統(tǒng)讓激光束穩(wěn)定地射向目標(biāo)。佩利肯無人直升機的制造商室德國空中技術(shù)公司(Ascending Technologies),曾負責(zé)整夜監(jiān)控飛行數(shù)據(jù)的該公司研究人員邁克爾·阿特里克(Michael Achtelik)說,這是一件“在科學(xué)上令人興奮、但也稍顯無聊”的工作。

讓無人機維持在飛行狀態(tài)并不是激光供能技術(shù)為人所知的唯一應(yīng)用。2005年,美國宇航局(NASA)拿出一筆錢,用來獎勵能夠研制出可以快速攀爬天梯的遠程供能機器人的研究團隊。但這筆獎金直到2009年才首次找到歸屬。來自美國和加拿大的3個團隊展示了一種地面激光供能攀爬機器人。為佩利肯無人機設(shè)計激光系統(tǒng)的西雅圖激光動能公司(LaserMotive)設(shè)計了一種供能系統(tǒng),能使5公斤重的機器人在載人直升機上懸掛的天梯上攀爬近1公里,它也由此獲得了90萬美元的獎金。該公司把激光束射向機器人身上的光生伏打電池板,產(chǎn)生電能,然后推動一組輪子緊扣天梯攀爬。

傳統(tǒng)的光生伏打電池由硅制成,可以收集光能。激光動能公司使用的是一種用砷和鎵做成的特制電池,能更好地捕捉接近紅外線波長的光。安裝在機器人身上的電池板大小如咖啡碟一般,能夠吸收足夠的電能供小型割草機工作。激光動能公司的創(chuàng)始人之一約爾丁·卡雷(Jordin Kare)認為,如果電池板再做大幾倍,使用類似激光就可能使機器人爬上20公里的高度。


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