Viena iš priežasčių, kodėl dabar dronai nėra plačiai naudojami, kaip norėtųsi, yra ta, kad dauguma jų gali skraidyti tik apie 30 minučių, kol išsikrauna baterija. Tai reiškia, kad jie paprastai gali atlikti tik 15 minučių trukmės keliones į abi puses – iš bazės į paskirties vietą ir atgal.
Viena iš alternatyvų yra ta, kad jie prireikus sustotų jiems paskirtuose maršrutuose esančiose įkrovimo stotelėse, tačiau šias stoteles vis tiek reikėtų pastatyti, aprūpinti maitinimu ir prižiūrėti. Be to, bepiločiai orlaiviai turėtų laikytis tik skrydžių maršrutų, į kuriuos įtrauktos tokios stotys.
Bet čia įžengia naujosios saulės baterijos.
Austrijos Johaneso Keplerio universiteto (JKU) mokslininkų sukurtos lengvos ir lanksčios Saulės baterijų ląstelės yra pagamintos iš puslaidininkinės medžiagos, vadinamos perovskitu – ir yra mažiau nei 2,5 mikrometro storio, t. y. vos 1/20 žmogaus plauko storio. Svarbu tai, kad jos 20,1 proc. efektyvumu Saulės šviesą paverčia elektra, be to, jų galia siekia 44 vatus per gramą.
Atlikdami koncepcinį technologijos bandymą, mokslininkai prie prekyboje esančio miniatiūrinio kvadrakopterio „CX10“ primontavo žiedo formos 24 elementų masyvą – ir visa tai pavadino pavadino „Solar Hopper“. Svarbu tai, kad masyvas su Saulės baterijomis sudarė tik 1/25 bendro tokios drono ir jo baterijų bendro svorio, o patys elementai – tik 1/400.
Vienos bandymų serijos, atliktos patalpoje, metu, naudojant Saulės šviesą imituojantį dirbtinį šviesos šaltinį, dronas 10 sekundžių prakabėjo ore nustačius pusę rotorių galingumo, tada nusileido ir buvo paliktas 30 minučių įsikrauti. Dronas sėkmingai įveikė šešis tokius „įkrovimo, skrydžio ir įkrovimo“ ciklus – ir, tikėtina, galėjo tai tęsti neribotą laiką.
Atliekant kitą eksperimentų seriją, „Solar Hopper“ vėl buvo pakeltas į orą su pusės rotorių galingumo nustatymu, tačiau šį kartą jis buvo paliktas veikti tol, kol visiškai išsikrovė jo akumuliatorius. Šie bandymai buvo atliekami ir su prijungtu, ir be prijungto Saulės kolektoriaus. Nustatyta, kad prijungus Saulės bateriją skrydžio laikas pailgėjo maždaug 6 proc.
Tai nėra didelis kiekis, tačiau, kita vertus, ši technologija labiau skirta tam, kad bepiločiai galėtų sustoti ir įkrauti baterijas ten, kur pasiekiama Saulės šviesa – o ne tam, kad baterijos būtų įkraunamos skrydžio metu. Be to, mokslininkai nurodo, kad šis skaičius būtų buvęs didesnis, jei pats dronas būtų buvęs sukonfigūruotas taip, kad būtų taupiau naudojęs energiją.
Žinoma, ši technologija gali būti naudojama ne tik dronams įkrauti.
„Itin ploni ir lengvi Saulės elementai ne tik turi didžiulį potencialą iš esmės pakeisti energijos gamybos būdą aviacijos ir kosmoso pramonėje, bet ir daugybėje kitų sričių, įskaitant dėvimąją elektroniką ir daiktų internetą, kam taip pat gali būti naudinga ši nauja technologija, – sako vienas iš pagrindinių tyrimo autorių Christophas Putzas. – Lengva, lengvai pritaikoma ir labai efektyvi fotovoltinė sistema yra raktas į naujos kartos savarankiškų energijos sistemų kūrimą.“
Tyrimo, kuriam vadovavo profesoriai Martinas Kaltenbrunneris ir Niyazi Serdar Sariciftci, mokslinis straipsnis neseniai buvo paskelbtas žurnale „Nature Energy“, rašo „New Atlas“.
