آژانس پروژههای تحقیقاتی پیشرفته دفاعی ایالات متحده (DARPA) موفق شد رکورد جدیدی را در زمینه انتقال بیسیم برق با لیزر از فاصله ۸/۶ کیلومتری به ثبت برساند.
به گزارش تکناک، این آژانس توانست از این فاصله، ۸۰۰ وات انرژی را در مدت زمان ۳۰ ثانیه به صورت موفق منتقل کند؛ دستاوردی که آن را به پیشرفتهترین نهاد فعال در حوزه انتقال انرژی نوری بیسیم تبدیل میکند.
به گزارش منابع رسمی، در این آزمایش که بخشی از فاز نخست برنامهای موسوم به Persistent Optical Wireless Energy Relay (POWER) بود، از یک پرتو لیزری مادون قرمز دقیق برای هدایت انرژی به سمت گیرندهای زمینی استفاده شد. این گیرنده با بهرهگیری از یک آینه سهموی، نور لیزر را بر مجموعهای از سلولهای فتوولتائیک متمرکز کرد تا فرایند تبدیل نور به برق انجام شود.
طراحی این سیستم با رویکرد تولید سریع، سادگی و قابلیت حفظ همراستایی پرتو در فواصل طولانی انجام شد. کل سامانه در کمتر از سه ماه ساخته شد و توانست با استفاده از اپتیک تطبیقی و مکانیزمهای هدایت پرتو، اثرات آشفتگیهای جوی را کاهش دهد و انتقال پایدار انرژی را تضمین کند. سلولهای فتوولتائیک نیز برای طولموج خاص لیزر بهینهسازی شده بودند و راندمان تبدیل انرژی آنها حدود ۲۰ درصد گزارش شده، که عددی قابل قبول با توجه به محدودیتهای ایمنی و فاصله انتقال است.
طبق اعلام DARPA، در جریان آزمایش انتقال بیسیم برق با لیزر، بیش از یک مگاجول انرژی تنها در مدت ۳۰ ثانیه منتقل شد؛ مقدار برقی که برای راهاندازی دستگاههایی مانند مایکروویو یا یخچال کوچک کافی است. پیشتر نیز این آژانس در اواخر سال ۲۰۲۴ موفق شده بود ۲۳۰ وات انرژی را از فاصله ۱/۷ کیلومتری بهمدت ۲۰ ثانیه منتقل کند و فاصله ۳/۷ کیلومتری را نیز آزمایش نماید.
با وجود این، سایر شرکتها نیز در این حوزه فعالیتهایی داشتهاند. شرکت PowerLight Technologies پیشتر موفق شده بود ۴۰۰ وات برق را از طریق لیزر مادون قرمز و از فاصله ۱ کیلومتری بهمدت بیش از ۱۲ ساعت منتقل کند. همچنین شرکت نیوزیلندی Emrod با بهرهگیری از فناوری مایکروویو، حدود ۲ کیلووات انرژی را در فواصل چندصد متری با راندمان ۹۷ درصدی منتقل کرده است.
برنامه POWER در سه فاز طراحی شده و فاز نخست آن اکنون به پایان رسیده است. فازهای بعدی بر ارتقای هدایت پرتو، اصلاح جبهه موج و کاهش تلفات انرژی در فرایند تبدیل تمرکز خواهند داشت. هدف نهایی این برنامه، انتقال ۱۰ کیلووات برق از طریق لیزر تا فاصله ۲۰۰ کیلومتری است؛ توانی که میتواند انرژی مورد نیاز یک دیتاسنتر کوچک تا متوسط شامل حدود ۵۰۰ سرور را تأمین کند.
این موفقیت، گامی مهم در تحقق رؤیای دیرینه انتقال بیسیم برق به حساب میآید؛ رؤیایی که نیکولا تسلا در قرن نوزدهم آغازگر آن بود و اکنون با پیشرفت فناوریهای نوین، در آستانه تحقق قرار گرفته است.
