ถ้าโดรนสามารถรับพลังงานจากพื้นดินขณะกำลังบินอยู่ได้ ปัญหาแบตเตอรี่หมดและต้องลงจอดเพื่อชาร์จอาจลดลงอย่างมาก ล่าสุดนักวิจัยจากจีนกำลังพัฒนาเทคโนโลยีที่มุ่งไปสู่แนวคิดดังกล่าว ด้วย “ตัวรับพลังงานเลเซอร์” น้ำหนักเบาสำหรับติดตั้งบนโดรน และสามารถเปลี่ยนพลังงานจากลำแสงเลเซอร์เป็นไฟฟ้าได้ด้วยประสิทธิภาพสูงสุด 38.49%
เปลี่ยนแสงเลเซอร์เป็นพลังงานสำหรับโดรน
งานวิจัยนี้ดำเนินการโดยนักวิจัยจาก Civil Aviation University of China (CAUC) หรือมหาวิทยาลัยการบินพลเรือนแห่งประเทศจีน โดยมีเป้าหมายหลักเพื่อเพิ่มระยะเวลาการบินของโดรน ซึ่งข้อจำกัดสำคัญในปัจจุบันคือความจุและน้ำหนักของแบตเตอรี่
ระบบต้นแบบถูกติดตั้งบนโดรนปีกทรงสี่เหลี่ยมที่ใช้ใบพัดในการขับเคลื่อน โดยตัวรับพลังงานประกอบด้วยเซลล์ Perovskite ซึ่งทำหน้าที่รับพลังงานจากแสงเลเซอร์ และอุปกรณ์ Thermoelectric ที่สามารถเปลี่ยนความแตกต่างของอุณหภูมิให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า แนวคิดนี้ทำให้โดรนสามารถรับพลังงานจากลำแสงเลเซอร์โดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับสายไฟหรือกลับไปยังจุดชาร์จ
ความร้อนจากเลเซอร์คือโจทย์ใหญ่
แม้เลเซอร์จะสามารถส่งพลังงานไปยังโดรนจากระยะไกลได้ แต่กระบวนการดังกล่าวมาพร้อมกับปัญหาสำคัญ นั่นคือ ความร้อน เมื่อยิงเลเซอร์ไปยังตัวรับพลังงาน อุณหภูมิบริเวณดังกล่าวอาจเพิ่มขึ้นสูงถึงประมาณ 80–90 องศาเซลเซียส ความร้อนที่มากเกินไปสามารถทำให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง และส่งผลต่อความสามารถในการผลิตไฟฟ้า
ทีมวิจัยจึงเพิ่ม Nanocrystals หรือโครงสร้างผลึกขนาดนาโน เพื่อช่วยจำกัดการถ่ายเทความร้อน พร้อมออกแบบช่องทางเดินอากาศภายในปีกของโดรน เพื่อช่วยดึงความร้อนออกจากระบบ
ใบพัดไม่ได้แค่สร้างแรงยก แต่ช่วยระบายความร้อนด้วย
หนึ่งในแนวคิดที่น่าสนใจของต้นแบบคือการใช้กระแสลมจากใบพัดเข้ามาช่วยจัดการความร้อนด้วย
เมื่อยิง เลเซอร์สีเขียว ไปยังตัวรับพลังงาน ระบบสามารถเปลี่ยนพลังงานจากแสงเป็นไฟฟ้าได้เพียงพอสำหรับขับเคลื่อนใบพัดของโดรน ขณะเดียวกันกระแสลมที่เกิดจากใบพัดก็ช่วยระบายความร้อนให้กับอุปกรณ์ Thermoelectric ไปพร้อมกัน ทำให้ระบบพยายามจัดการทั้งสองโจทย์ในเวลาเดียวกัน คือ รับพลังงานให้ได้มากที่สุด และควบคุมอุณหภูมิไม่ให้สูงเกินไป
เทคโนโลยีส่งพลังงานด้วยเลเซอร์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยมีแนวคิดสำคัญคือการส่งพลังงานจากระยะไกลไปยังอากาศยานโดยไม่ต้องพึ่งพาแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว
เตรียมทดสอบกลางแจ้งและการบินจริง
ขั้นต่อไป ทีมวิจัยเตรียมนำระบบออกไปทดสอบในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง รวมถึงทดลองระหว่างการบินจริง เพื่อดูว่าระบบจะทำงานได้ดีเพียงใดเมื่อเผชิญกับปัจจัยที่ซับซ้อนกว่าการทดลองในสภาพควบคุม ปัจจัยสำคัญที่จะต้องประเมิน ได้แก่ ระยะห่างระหว่างเลเซอร์กับโดรน การเคลื่อนที่ของตัวโดรน และสภาพอากาศ ซึ่งล้วนส่งผลต่อความสามารถในการส่งพลังงานด้วยลำแสงเลเซอร์
งานวิจัยดังกล่าวได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิชาการ Matter & Light เมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม 2026 โดยมีทีมนักวิจัยนำโดย Y. Han และ X. Han ร่วมกับคณะนักวิจัย
การพัฒนาตัวรับพลังงานเลเซอร์ครั้งนี้เป็นอีกแนวทางที่พยายามแก้ปัญหาข้อจำกัดด้านแบตเตอรี่ของโดรน โดยเปลี่ยนแนวคิดจากการนำโดรนกลับมาชาร์จไฟ มาเป็นการส่งพลังงานไปยังโดรนจากระยะไกลขณะปฏิบัติภารกิจ
tags : interestingengineering
