لیزرها فقط برای برش فلز یا اسکن مواد غذایی نیستند؛ آن‌ها می‌توانند برق قابل استفاده را بدون هیچ سیمی از طریق هوا منتقل کنند.
یک تیم آمریکایی توانست برق را به شکل نور لیزر در فاصله حدود ۸.۵ کیلومتر ارسال کرده و در سمت دیگر آن را دوباره به برق تبدیل کند. آن‌ها توانستند ۸۰۰ وات برق را طی یک پالس ۳۰ ثانیه‌ای منتقل کنند و راندمان حدود ۲۰٪ در فواصل کوتاه‌تر اندازه‌گیری شد.
انقلاب برق بی‌سیم
برق همه چیز را روشن نگه می‌دارد، از ارتباطات گرفته تا تأمین آب تمیز. رساندن برق به میدان نبرد یا مناطق بحران، وقتی وابسته به کامیون‌های سوخت است، کند، پرخطر و گران است.
با ارسال برق به‌صورت بی‌سیم، این مشکل حل می‌شود. همچنین می‌تواند از سنسورها و ایستگاه‌های تحقیقاتی دورافتاده که اکنون به باتری‌های سنگین یا ژنراتور وابسته‌اند، پشتیبانی کند.
روش مورد استفاده انتقال انرژی نوری نام دارد: برق به نور لیزر تبدیل می‌شود و از هوا عبور کرده و به یک گیرنده تخصصی می‌رسد.
گیرنده چگونه کار می‌کند؟
در گیرنده، سطح خمیده‌ای شبیه بشقاب که نور را به یک نقطه متمرکز می‌کند نور لیزر را روی سلول‌های خورشیدی می‌تاباند تا دوباره به برق تبدیل شود.
همچنین، دریچه‌ای کوچک نور ورودی را به دام می‌اندازد تا کمترین نور هدر رود. این نکته اهمیت زیادی دارد، چون نور هدررفته یعنی انرژی از دست رفته و خطر احتمالی.
چه چیزی این آزمایش را متفاوت کرد؟
فاصله ۸.۵ کیلومتر، مسیر مستقیم به آسمان صاف نبود؛ بلکه از چگال‌ترین و پرگردوغبارترین بخش جو نزدیک زمین عبور کرد، سخت‌ترین مسیر برای نور لیزر.
در طول آزمایش‌ها، تیم بیش از یک مگاژول انرژی منتقل کرد که برای پالس‌های کوتاه، رقم بزرگی است. این آزمایش در میدان موشکی وایت سندز ارتش آمریکا انجام شد.
یک پیشرفت مهم، گیرنده PRAD بود که نور ورودی را به چندین سلول خورشیدی تقسیم می‌کند تا هر سلول سهم خود را دریافت کند. این گیرنده قابل توسعه برای توان‌های بالاتر طراحی شده است.
کاربردهای برق نامرئی: از پهپادها تا شبکه انرژی
تجهیزات بدون سرنشین، مانند پهپادها، اولین گزینه‌ها برای استفاده هستند. گیرنده روی یک پهپاد می‌تواند انرژی دریافت کند و پرواز طولانی‌تر بدون نیاز به فرود برای شارژ باتری داشته باشد.
برنامه بلندمدت، ایجاد زنجیره‌های طولانی انرژی در آسمان است تا از لایه‌های بالاتر و جو پاک‌تر عبور کنند و راندمان بیشتر شود.
ایمنی، راندمان و محدودیت‌ها
هیچ فناوری جادویی نیست؛ ارسال برق بی‌سیم محدودیت دارد. ایمنی چشم، کنترل پرتو و کیفیت هوا اهمیت دارند و سیستم‌ها شامل شاترها، حسگرها و مرزبندی جغرافیایی هستند.
تلاطم، ذرات معلق و گرما می‌توانند نور را پراکنده کرده و راندمان را کاهش دهند. انتخاب طول موج مناسب، بهبود اپتیک تطبیقی و مسیرهای کوتاه کمک می‌کند.
جایگاه برق بی‌سیم در دنیای واقعی
این سیستم جایگزین شبکه برق نمی‌شود، بلکه مکمل آن است؛ مخصوصاً در مکان‌هایی که سیم‌ها نمی‌توانند سریع یا ایمن برق رسانی کنند.
در مواقع اضطراری، لینک نوری موقت می‌تواند پمپ آب، کلینیک یا مراکز ارتباطی را روشن کند. در محیط‌های دفاعی، تعداد کاروان‌های سوخت کاهش می‌یابد و ریسک کمتر می‌شود.
آینده برق بی‌سیم
این پروژه نشان می‌دهد چگونه فیزیک، مواد و کنترل به نیازهای واقعی پاسخ می‌دهند. نور لیزر، آینه سهموی و سلول‌های خورشیدی مناسب، گیرنده‌ای کم‌هدررفت ایجاد می‌کنند.
ارسال صدها وات برق در چند مایل هوا اکنون قابل تکرار است و پیشرفت آن افراد را شگفت‌زده کرده است.
