供能
能量:激光束可穿過(guò)空氣將能量傳送給機(jī)器。這或許是給無(wú)人機(jī)或太空天梯提供能量的一個(gè)好方式。
佩利肯(Pelican)是一種重量不到1公斤的小型遠(yuǎn)程控制無(wú)人直升機(jī),由電池供電,可持續(xù)飛行20分鐘。但是,2010年10月的一個(gè)晚上,一架佩利肯無(wú)人機(jī)起飛后上升到10米的高空,在空中盤(pán)旋了一整夜。第二天早上它才降落下來(lái),因?yàn)槲餮艌D(佩利肯此次的飛行地)附近的一個(gè)展覽即將開(kāi)始營(yíng)業(yè)。
這個(gè)驚人的成果是借助對(duì)激光束的獨(dú)特應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的。激光從地面射向裝在佩利肯無(wú)人機(jī)底部的光生伏打電池,從而為電池供電,無(wú)人機(jī)就得以持續(xù)飛行了12小時(shí)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(wú)人直升機(jī)的制造商室德國(guó)空中技術(shù)公司(Ascending Technologies),曾負(fù)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(shuō),這是一件“在科學(xué)上令人興奮、但也稍顯無(wú)聊”的工作。
讓無(wú)人機(jī)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(guó)宇航局(NASA)拿出一筆錢,用來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)能夠研制出可以快速攀爬天梯的遠(yuǎn)程供能機(jī)器人的研究團(tuán)隊(duì)。但這筆獎(jiǎng)金直到2009年才首次找到歸屬。來(lái)自美國(guó)和加拿大的3個(gè)團(tuán)隊(duì)展示了一種地面激光供能攀爬機(jī)器人。為佩利肯無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)激光系統(tǒng)的西雅圖激光動(dòng)能公司(LaserMotive)設(shè)計(jì)了一種供能系統(tǒng),能使5公斤重的機(jī)器人在載人直升機(jī)上懸掛的天梯上攀爬近1公里,它也由此獲得了90萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。該公司把激光束射向機(jī)器人身上的光生伏打電池板,產(chǎn)生電能,然后推動(dòng)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(dòng)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(zhǎng)的光。安裝在機(jī)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(jī)工作。激光動(dòng)能公司的創(chuàng)始人之一約爾丁·卡雷(Jordin Kare)認(rèn)為,如果電池板再做大幾倍,使用類似激光就可能使機(jī)器人爬上20公里的高度。