Nghiên cứu ứng dụng tia laser trong cung cấp điện

Công trình nghiên cứu “cấp điện không dây quang học”, do Phó Giáo sư Tomoyuki Miyamoto của Viện Công nghệ Tokyo cùng các đồng nghiệp thực hiện, đã chứng minh tính khả thi của việc sử dụng tia laser để chiếu vào vật thể, từ đó chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện để vận hành. Ngoài việc có thể cung cấp điện cho các thiết bị liên lạc hoặc thiết bị gia dụng, đây có thể là tương lai của việc vận hành xe điện (EV) mà không cần sạc.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thành công khi chuyển đổi khoảng 10 watt điện bằng cách này để vận hành thiết bị bay không người lái thông qua việc chiếu tia laser từ mặt đất. Ngoài ra, tia laser cũng có thể được chiếu xuyên qua nước giúp vận hành các thiết bị không người lái di chuyển dưới nước mà không cần sạc điện.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất là đảm bảo an toàn cho con người do tia laser công suất lớn sẽ rất nguy hiểm nếu tiếp xúc với cơ thể người. Vì thế, trước mắt công nghệ này chủ yếu được ứng dụng trong môi trường không người lái, sau đó, sẽ được áp dụng rộng rãi hơn bằng cách kết hợp với các thiết bị cảm biến thân nhiệt hoặc máy ảnh giúp thiết bị dừng chiếu tia laser khi phát hiện có người.

Theo Phó Giáo sư Miyatomo, công nghệ trên có thể được đưa vào sử dụng trên thực tế vào năm 2030 và đến năm 2050, con người hoàn toàn có thể hiện thực hóa việc sử dụng EV mà không cần phải sạc điện ở các trạm cố định.

Trên thực tế, việc cung cấp điện nguồn không dây đã được ứng dụng từ vài năm trở lại đây, điển hình là các thiết bị sạc điện thoại không dây. Tuy điện có thể truyền với hiệu suất lên tới 90%, nhưng bắt buộc phải duy trì khoảng cách rất gần, tối đa chỉ vài cm.

Trong khi đó, tia laser có điểm mạnh là có thể truyền năng lượng một khoảng cách xa, với hiệu suất truyền điện thử nghiệm khoảng 50%. Nếu cải thiện được hiệu suất truyền điện, đây có thể là công nghệ của tương lai để có thể truyền được dòng diện công suất lớn trên một khoảng cách xa.