Σύμφωνα με το "Nikkei Sangyo Shimbun" της Ιαπωνίας που αναφέρθηκε στις 10 Ιουλίου, το Τόκιο Με ένα αντικείμενο φωτός λέιζερ, μπορείτε να μετατρέψετε την φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική. Με αυτόν τον τρόπο, όχι μόνο μπορεί να εξοικονομηθούν προβλήματα με τα κινητά τηλέφωνα και τη διαμόρφωση του καλωδίου φόρτισης των οικιακών συσκευών, αλλά και να μην χρειάζεται να σταματήσει το ηλεκτρικό όχημα (EV) για να φορτίσει. Αυτή η ζωή μακριά από τα καλώδια φόρτισης μπορεί να πραγματοποιηθεί μέχρι το 2050.
Η αρχή της φόρτισης λέιζερ είναι πολύ απλή: η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για την εκπομπή φωτός λέιζερ και το αντικείμενο που ακτινοβολείται από το φως του λέιζερ μετατρέπεται στη συνέχεια σε ηλεκτρική ενέργεια από έναν πίνακα παραγωγής ενέργειας. Ο Tomoyuki Miyamoto, αναπληρωτής καθηγητής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο, είπε ότι η φόρτιση με λέιζερ μπορεί να τεθεί σε πρακτική χρήση το συντομότερο δυνατό, εάν επιλυθούν τα ζητήματα απόδοσης και ασφάλειας.
Η ομάδα του Miyamoto μπόρεσε να χρησιμοποιήσει λέιζερ για να παρέχει ρεύμα περίπου 10 watt. Μπορούν επίσης να το χρησιμοποιήσουν για να χειριστούν συστήματα ραδιοελέγχου και να χρησιμοποιήσουν λέιζερ στο έδαφος για να κρατήσουν τα drones σε στάση. Επιπλέον, η τεχνολογία τους μπορεί να φορτίζει και υποβρύχια drones, καθώς δεν εμποδίζεται από το νερό.
Οι περισσότερες από τις πιο διαδεδομένες τεχνολογίες ασύρματης φόρτισης σήμερα χρησιμοποιούν την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, η οποία χρησιμοποιεί το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται όταν ενεργοποιείται ένα πηνίο για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ασύρματη φόρτιση κινητών τηλεφώνων είναι ένα πρακτικό παράδειγμα. Ενώ αυτή η μέθοδος έχει απόδοση φόρτισης περίπου 90 τοις εκατό, η απόσταση μεταξύ του τηλεφώνου και του φορτιστή πρέπει να διατηρείται εντός λίγων εκατοστών.
Σε μεγαλύτερες αποστάσεις, η προτιμότερη επιλογή είναι η ασύρματη φόρτιση μικροκυμάτων. Αυτή η τεχνολογία απαιτεί τη χρήση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων συγκεκριμένου μήκους κύματος. Ωστόσο, κατά τη φόρτιση σε μεγάλες αποστάσεις, η απόδοση μετάδοσης μειώνεται σημαντικά με την απόσταση, καθιστώντας δύσκολη την εκτέλεση μετάδοσης υψηλής ισχύος. Επιπλέον, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορεί να προκαλέσουν θόρυβο στο μηχάνημα του δέκτη, ο οποίος μπορεί εύκολα να προκαλέσει δυσλειτουργίες.
Αντίθετα, ο ρυθμός μετατροπής ενέργειας ενός λέιζερ μπορεί να διατηρηθεί περίπου στο 50 τοις εκατό κατά την εκτέλεση μετάδοσης ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις. Το λέιζερ θεωρείται ευρέως ως τεχνικό μέσο για την πραγματοποίηση ασύρματης φόρτισης υψηλής ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις.
Ωστόσο, αυτή η μέθοδος φόρτισης δεν είναι τέλεια, το θέμα ασφάλειας είναι πολύ δύσκολο. Επειδή η ισχύς του λέιζερ είναι πολύ υψηλή, από τη στιγμή που το ανθρώπινο σώμα είναι πολύ επικίνδυνο, πρέπει να διασφαλίσει ότι η χρήση ενός μη επανδρωμένου περιβάλλοντος, ή οι σχετικοί χώροι πρόσβασης του προσωπικού σε αυστηρή διαχείριση.
Ο Miyamoto είπε ότι η τεχνολογία φόρτισης λέιζερ μπορεί πρώτα να δοκιμαστεί σε μη επανδρωμένους αισθητήρες αποθήκης και σε αυτοματοποιημένα κατευθυνόμενα οχήματα (AGV). Μη επανδρωμένοι αισθητήρες αποθήκης τοποθετούνται σε όλες τις γωνίες της αποθήκης, μερικοί μπορούν επίσης να κινούνται ελεύθερα στην αποθήκη και μπορούν να εκτοξευθούν από την κορυφή του λέιζερ της αποθήκης με συνεχή φόρτιση. Η τεχνολογία αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία γύρω στο 2030.
Οι ερευνητές προσπαθούν επίσης να φορτίσουν συσκευές και κινητά τηλέφωνα ενώ κάποιος είναι παρών. Εξασφαλίζουν ασφάλεια προσδιορίζοντας τη θέση ενός ατόμου μέσω εξαρτημάτων όπως κάμερες και σταματώντας την εκτόξευση λέιζερ μόλις πλησιάσει ένα άτομο. Η ύπαρξη αυτού του είδους τεχνολογίας θα επιτρέψει τη συνεχή φόρτιση υψηλής ισχύος των ηλεκτρικών αυτοκινήτων με λέιζερ για να συνεχίσουν να κινούνται.
Στο εξωτερικό, οι startups σε αυτόν τον τομέα έχουν ιδρυθεί η μία μετά την άλλη.
Η PowerLight Technologies με έδρα τις ΗΠΑ και η σουηδική Ericsson συνεργάστηκαν σε εμπειρικά πειράματα ασύρματης τροφοδοσίας λέιζερ για σταθμούς βάσης 5G. Το Wi-Charge του Ισραήλ αναπτύσσει τεχνολογία ασύρματης φόρτισης για συσκευές IoT.
Ο Miyamoto εξηγεί ότι η Ιαπωνία, αντίθετα, έχει σημειώσει μικρή πρακτική πρόοδο, αλλά υπάρχει ένας αυξανόμενος αριθμός εταιρειών που ενδιαφέρονται για τον τομέα. Ο Miyamoto και άλλοι εργάζονται για την προώθηση της ανταλλαγής πληροφοριών μέσω σχετικών σεμιναρίων.
Παλαιότερα, τα λέιζερ είχαν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή αναμνήσεων όπως CD και DVD, εκτός από τη χρήση τους στον τομέα της επικοινωνίας πληροφοριών, όπως οι οπτικές ίνες. Έχει επίσης χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία μετάλλων χρησιμοποιώντας τη δυνατότητα παραγωγής θερμότητας της εστίασης με λέιζερ, η οποία είναι απαραίτητη για τη βιομηχανία.
Τα λέιζερ έρχονται επίσης από μόνα τους στους τομείς της αναγνώρισης προσώπου και της αυτόνομης οδήγησης. Η λειτουργία αναγνώρισης προσώπου των κινητών τηλεφώνων χρησιμοποιεί υπέρυθρα λέιζερ για να αποκτήσει τρισδιάστατα χαρακτηριστικά του προσώπου για να καθορίσει εάν ο χρήστης είναι ο ιδιοκτήτης.
Τα αυτοκίνητα μπορούν να χρησιμοποιήσουν λέιζερ για να φωτίσουν το περιβάλλον τους σε λειτουργία αυτόνομης οδήγησης για να καθορίσουν το σχήμα και τη θέση των εμποδίων.
Ο αριθμός των σεναρίων στα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν λέιζερ συνεχίζει να αυξάνεται. Γίνονται προσπάθειες να χρησιμοποιηθεί το υψηλό ενεργειακό του περιεχόμενο για την παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη. Τα λέιζερ υψηλής ισχύος εστιάζονται σε ένα μόνο σημείο και η αντίδραση σύντηξης διευκολύνεται με συμπίεση και θέρμανση υπό συνθήκες υψηλής πυκνότητας. Οι νεοφυείς επιχειρήσεις σε διάφορες χώρες συμμετέχουν ενεργά σε σχετικές δραστηριότητες Ε&Α.
Στον τομέα της γεωργίας, τα λέιζερ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση της ανάπτυξης των φυτών και των συνθηκών του εδάφους, και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την εξάλειψη ζιζανίων και εντόμων, μειώνοντας έτσι τη χρήση φυτοφαρμάκων και δημιουργώντας εργοστάσια μη επανδρωμένων φυτών.
Στο μέλλον, τα λέιζερ θα χρησιμοποιηθούν επίσης σε διάφορους τομείς.
