Москва
icon Войти
0
Бесплатная доставка

Дроны смогут летать несколько дней подряд, используя новый фотоэлектрический двигатель

Исследователи из Калифорнейского университета в Беркли установили очередной рекорд по эффективности фотоэлектрического двигателя – достижение, которое может привести к созданию сверхлегкого двигателя, способного поддерживать питание дрона в течение нескольких дней.

В последние 15 лет эффективность конвертации тепла в электроэнергию с использованием термогальваники, лежащей в основе фотоэлектрического двигателя, застряла на показателе в 23 процента. Однако новаторский подход позволил американским исследователям увеличить энергоэффективность до 29 процентов. Теперь исследователи рассчитывают с помощью нового дизайна получить 50-процентную эффективность уже в ближайшем будущем. Работа, описывающая новую технологию, опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Этот прорыв может иметь серьезные последствия для всех технологий, которые в данный момент основываются на питании с помощью тяжелых батарей. Термофотовольтаика – альтернативный ультралегкий источник энергии, который можно эффективно использовать для продолжительного питания дронов, целых домов с помощью компактных генераторов и даже для космических зондов.

«Термофотовольтаика – компактна и крайне эффективна для широкого спектра применения, начиная от того, что требует всего 100 ватт, например для легких беспилотных летательных аппаратов, до 100 мегаватт, обеспечивая электричество для 36 000 домов. Для сравнения 100-мегаваттная электростанция комбинированного цикла проста огромна», – рассказывает Ели Яблонович, профессор электротехники и компьютерных наук (EECS) и соавтор исследования.

По словам Яблоновича, это открытие основано на работе, которую он и его студенты опубликовали еще в 2011 году, в которой было установлено, что ключом к повышению эффективности солнечных элементов является не поглощение большего количества фотонов (света), а их излучение. Добавив зеркало с высокой отражающей способностью на задней панели фотоэлемента, они побили рекорд эффективности, установленный на тот момент, и продолжают делать это в дальнейших исследованиях.

Энергоэффективность работы дронов и их продолжительность полета – одна из главных проблем дрон-индустрии на данный момент. Компании предлагают различные решения данного вопроса от водородных двигателей до беспилотников с фиксированным крылом, летающих на большой высоте. Пока проблема этих подходов заключается в том, что такие дроны перестают быть компактными. А вот технология калифорнийских ученых может сохранить компактные размеры беспилотника и одновременно решить проблему продолжительности полета.