با توجه به ژاپن "Nikkei Sangyo Shimbun" گزارش در 10 ژوئیه، توکیو با یک جسم نور لیزر، شما می توانید انرژی نور را به برق تبدیل کنید. به این ترتیب، نه تنها میتوانید تلفنهای همراه و پیکربندی لوازم خانگی را در کابل شارژ مشکل ایجاد کنید، بلکه باعث میشود خودروی الکتریکی (EV) مجبور به توقف برای شارژ نشود. این عمر دور از کابل های شارژ ممکن است تا سال 2050 محقق شود.
اصل شارژ لیزری بسیار ساده است: انرژی الکتریکی برای انتشار نور لیزر استفاده می شود و جسمی که توسط نور لیزر تابش می شود توسط پانل تولید برق به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. تومویوکی میاموتو، دانشیار مؤسسه فناوری توکیو، گفت که در صورت رفع مشکلات کارایی و ایمنی، شارژ لیزری را می توان در اسرع وقت مورد استفاده عملی قرار داد.
تیم میاموتو توانسته است از لیزر برای ارائه حدود 10 وات جریان استفاده کند. آنها همچنین می توانند از آن برای دستکاری سیستم های کنترل رادیویی و استفاده از لیزرهای روی زمین برای نگه داشتن پهپادها در حالت ایستایی استفاده کنند. علاوه بر این، فناوری آنها می تواند پهپادهای زیر آب را نیز شارژ کند، زیرا آب مانع آن نمی شود.
بیشتر فناوریهای رایجتر شارژ بیسیم امروزه از اصل القای الکترومغناطیسی استفاده میکنند، که از میدان مغناطیسی ایجاد شده هنگام برقگرفتن سیمپیچ برای تحویل انرژی الکتریکی استفاده میکند. شارژ بی سیم تلفن های همراه یک مثال کاربردی است. در حالی که این روش دارای راندمان شارژ حدود 90 درصد است، فاصله بین گوشی و شارژر باید در چند سانتی متر حفظ شود.
در فواصل طولانی تر، گزینه مطلوب تر شارژ بی سیم مایکروویو است. این فناوری نیاز به استفاده از امواج الکترومغناطیسی با طول موج مشخص دارد. با این حال، هنگام شارژ در فواصل طولانی، بازده انتقال به طور قابل توجهی با مسافت کاهش مییابد و انجام انتقال با قدرت بالا را دشوار میکند. علاوه بر این، امواج الکترومغناطیسی می تواند باعث ایجاد نویز در دستگاه گیرنده شود که به راحتی می تواند باعث اختلال در عملکرد شود.
در مقابل، نرخ تبدیل انرژی یک لیزر را می توان در حدود 50 درصد در هنگام انجام انتقال قدرت از راه دور حفظ کرد. لیزر به طور گسترده ای به عنوان یک ابزار فنی برای تحقق شارژ بی سیم با قدرت بالا در مسافت های طولانی در نظر گرفته می شود.
با این حال، این روش شارژ کامل نیست، مسئله ایمنی بسیار مشکل است. از آنجا که قدرت لیزر بسیار بالا است، هنگامی که بدن انسان بسیار خطرناک است، باید اطمینان حاصل شود که استفاده از یک محیط بدون سرنشین، یا مکان های مربوطه از پرسنل به مدیریت دقیق دسترسی دارند.
میاموتو گفت که فناوری شارژ لیزری را میتوان ابتدا روی حسگرهای انبار بدون سرنشین و وسایل نقلیه هدایتشونده خودکار (AGV) امتحان کرد. سنسورهای انبار بدون سرنشین در تمام گوشههای انبار نصب شدهاند، برخی نیز میتوانند آزادانه در انبار حرکت کنند و میتوانند از بالای انبار لیزری با شارژ مداوم شلیک کنند. انتظار می رود این فناوری در حدود سال 2030 عملیاتی شود.
محققان همچنین در حال تلاش برای شارژ لوازم خانگی و تلفن های همراه در حالی که شخصی در آن حضور دارد، هستند. آنها ایمنی را با تعیین موقعیت مکانی فرد از طریق اجزایی مانند دوربین ها و توقف شلیک لیزر پس از نزدیک شدن فرد تضمین می کنند. برخورداری از این نوع فناوری، شارژ مداوم خودروهای الکتریکی را با توان بالا با لیزر امکان پذیر می کند تا آنها را در حرکت نگه دارد.
در خارج از کشور نیز استارت آپ هایی در این زمینه یکی پس از دیگری تأسیس شده اند.
PowerLight Technologies مستقر در ایالات متحده و Ericsson سوئد در آزمایش های تجربی منبع تغذیه بی سیم لیزری برای ایستگاه های پایه 5G همکاری کرده اند. Wi-Charge اسرائیل در حال توسعه فناوری شارژ بی سیم برای دستگاه های IoT است.
میاموتو توضیح می دهد که ژاپن، در مقابل، پیشرفت عملی کمی داشته است، اما تعداد فزاینده ای از شرکت های علاقه مند به این زمینه وجود دارد. میاموتو و دیگران در حال کار برای ترویج اشتراک گذاری اطلاعات از طریق سمینارهای مرتبط هستند.
پیش از این، لیزرها علاوه بر استفاده در زمینه ارتباطات اطلاعاتی مانند فیبرهای نوری، برای ساخت حافظه هایی مانند سی دی و دی وی دی نیز استفاده می شدند. همچنین برای پردازش فلزات با استفاده از ویژگی تولید گرما تمرکز لیزری که برای صنعت ضروری است، استفاده شده است.
لیزرها نیز در حوزههای تشخیص چهره و رانندگی خودران در حال ظهور هستند. عملکرد تشخیص چهره تلفن های همراه از لیزرهای مادون قرمز برای به دست آوردن ویژگی های سه بعدی چهره استفاده می کند تا مشخص شود که کاربر مالک است یا خیر.
خودروها می توانند از لیزر برای روشن کردن محیط اطراف خود در حالت رانندگی مستقل برای تعیین شکل و مکان موانع استفاده کنند.
تعداد سناریوهایی که در آنها می توان از لیزر استفاده کرد همچنان در حال افزایش است. تلاش هایی برای استفاده از انرژی بالای آن برای تولید برق از همجوشی هسته ای وجود دارد. لیزرهای پرقدرت بر روی یک نقطه متمرکز می شوند و واکنش همجوشی با فشرده سازی و گرمایش در شرایط با چگالی بالا تسهیل می شود. استارت آپ ها در کشورهای مختلف به طور فعال در فعالیت های تحقیق و توسعه مرتبط شرکت می کنند.
در زمینه کشاورزی می توان از لیزر برای نظارت بر رشد گیاهان و شرایط خاک استفاده کرد و همچنین برای از بین بردن علف های هرز و حشرات و در نتیجه کاهش استفاده از آفت کش ها و تحقق کارخانه های گیاهان بدون سرنشین استفاده کرد.
در آینده از لیزر در زمینه های مختلف نیز استفاده خواهد شد.