¿Te imaginas poder cargar tu drone de manera infinita? Gracias a la tecnología láser, ahora es posible. Esto significa que tus drones podrán volar para siempre. En este artículo, te hablaremos sobre cómo funciona esta innovadora técnica de carga, cómo se aplica en la actualidad y cuáles son sus beneficios. Si eres un amante de los drones, sin duda te interesará conocer todos los detalles sobre esta revolucionaria tecnología.
Cuando se trata de usar drones para aplicaciones comerciales, la duración de la batería es uno de los mayores factores limitantes.
Extender la vida útil de la batería ha demostrado ser un desafío difícil, y la industria de los drones ha estado trabajando durante años.
Todo este trabajo ha producido un progreso constante, con un aumento constante de la duración de la batería. Pero las ganancias en el tiempo de vuelo de los drones que vuelan con sus baterías LiPo estándar han sido relativamente pequeñas a pesar de todo el trabajo realizado para extenderlas.
Se han probado algunos enfoques menos comunes para alimentar drones y parecen prometedores. Uno está usando celdas de combustible de hidrógeno, y también se han hecho pruebas con drones propulsados que usan gasolina (aunque estos no parecen haber ido a ninguna parte).
Por supuesto, también puede usar una correa para enviar energía al dron, lo que le permite permanecer en el aire todo el tiempo que desee, pero esto significa que el dron debe permanecer estacionario, ya que la correa lo sujeta al suelo.
Pero puede haber una manera de alimentar a los drones desde una fuente de energía eliminada sin tener que atarlos a tierra.
Así es, estamos hablando de impulsar drones con láser.
Crédito: Universidad Politécnica del Noroeste
Nuevos avances para drones impulsados por láser
La idea de usar láseres como fuente de energía para drones ha existido durante al menos una década.
Pero una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad Politécnica del Noroeste (NPU) en China ha estado en las noticias últimamente, mostrando el progreso en el trabajo para hacer que esta tecnología sea viable.
El equipo de investigadores de la NPU ha equipado un dron con un módulo que convierte la energía de la luz en electricidad, lo que le permite capturar energía de un rayo láser de alta energía para que pueda permanecer en vuelo indefinidamente.
Los investigadores han denominado a estos UAV drones impulsados por óptica (ODD).
Crédito: Universidad Politécnica del Noroeste
Por supuesto, para que este método de alimentación por láser funcione, el láser debe poder rastrear automáticamente el dron.
Por esta razón, los investigadores han hecho que el láser sea adaptable y le han dado la capacidad de rastrear su objetivo, el módulo de conversión fotoeléctrica en la parte inferior del dron, utilizando un «algoritmo de seguimiento visual inteligente».
Según los investigadores de la NPU, el algoritmo ha demostrado su eficacia en una variedad de entornos, así como en diferentes condiciones climáticas y de luz.
Los láseres utilizados para alimentar el dron también tienen una tecnología adaptativa que les permite dar forma a sus rayos de forma autónoma, ajustando la intensidad según sea necesario en función de la distancia entre el dron y la fuente de energía y en los casos en que se detecta un objeto entre el rayo láser y el zumbido.
La tecnología de drones con energía láser se probó recientemente en un pequeño cuadricóptero. Las pruebas se realizaron en el exterior por la noche y en el interior con las luces encendidas y apagadas.
En las pruebas, el dron alcanza una altura de casi 33 pies en el aire (ver más abajo las imágenes de las pruebas).
Crédito: Universidad Politécnica del Noroeste
Hasta ahora, el sistema NPU ha demostrado ser bastante ineficiente, perdiendo alrededor del 50 % de la energía transmitida por el láser.
Pero funciona.
Y eso puede ser todo lo que importa en este momento, dado que la electricidad es bastante económica y que el enfoque permite que el dron permanezca en el aire indefinidamente.
Otros proyectos de drones con carga láser
Aquí hay un resumen rápido de otros esfuerzos notables para cargar drones con láser.
Luz de encendido
En 2012, PowerLight (anteriormente conocido como LaserMotive), con sede en EE. UU., demostró su sistema inalámbrico de carga de drones al mantener un gran dron en el aire durante 48 horas en un túnel de viento.
El sistema también se usó para impulsar un dron Lockheed Martin Stalker al aire libre a una distancia de 600 metros en el aire.
Hoy, PowerLight dice que está trabajando en un sistema de transmisión de energía láser inalámbrico liviano y de largo alcance. Mire el video a continuación para obtener más información.
Proyecto láser de drones de DARPA
En 2018, DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa) anunció un programa llamado Stand-off Ubiquitous Power/Energy Replenishment—Power Beaming Demo (SUPER PBD).
El objetivo del programa era probar tecnología que cargaría aviones durante el vuelo utilizando rayos láser.
En la aproximación de DARPA, la aeronave tiene paneles solares en sus alas y baterías en su fuselaje. Al principio, las baterías proporcionan energía a la aeronave, pero a medida que se agotan, un rayo láser apunta a los paneles solares de la nave, lo que le permite recargarse y permanecer en vuelo.
DARPA seleccionó un UAS llamado Silent Falcon fabricado por una empresa del mismo nombre para sus pruebas de láser.
Crédito: Silent Falcon
LagoDiamante
En 2018, una startup llamada LakeDiamond fue noticia por su idea de usar diamantes cultivados en laboratorio para recargar drones durante el vuelo.
Los diamantes permiten que los rayos láser mantengan su fuerza a larga distancia, permitiéndoles recargar las células fotovoltaicas en la superficie del dron. En el láser de LakeDiamond, la luz producida por un diodo se dirige a un refuerzo compuesto de material reflectante, un componente óptico y una pequeña placa de metal para absorber el calor.
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Los beneficios de cargar drones con láser
Entonces, ¿por qué querrías cargar drones con láser?
El beneficio obvio es que ya no tendrá que preocuparse por la duración de la batería. Usando láseres, hipotéticamente podrías tener un dron que pudiera volar todo el tiempo que quisieras.
Pero hay casos de uso específicos que se beneficiarían de tener un dron que pueda volar durante mucho tiempo, tal vez incluso para siempre.
Aquí están:
- Alivio de desastres. Durante las misiones de emergencia que consumen mucho tiempo, como la búsqueda de víctimas después de una inundación repentina o un terremoto, la capacidad de mantener un dron en el aire durante largos períodos de tiempo podría ser extremadamente útil.
- Control de trafico. El tráfico nunca se detiene, y los drones que vuelan continuamente podrían usarse para monitorear el tráfico y ayudar a mejorar la seguridad en las carreteras.
- patrullas de seguridad. Las preocupaciones por la seguridad existen cada hora del día, un hecho que respalda la idea de tener un «ojo en el cielo» constante para monitorear la seguridad de un edificio o perímetro.
- Satélites voladores. Los drones impulsados por láser podrían usarse para operaciones de drones a mayor altitud, en las que los drones actúan básicamente como pequeños satélites de baja altitud.
El último suena un poco improbable, pero revela los lugares a los que puede llevarnos nuestra imaginación cuando un dron ya no está limitado por el tiempo que puede permanecer en el aire.
Quién sabe, tal vez veamos drones impulsados por láser desplegados dentro de nuestra vida. Los resultados de la investigación que se lleva a cabo hoy ciertamente lo hacen parecer como una gran posibilidad.
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