▲日本NTT、三菱重工研發空中電纜。(圖/取自三菱重工)
記者張方瑀/綜合報導
日本電信巨頭NTT與三菱重工業(MHI)宣布一項突破性成果,成功以雷射光在1公里外實現無線供電,並創下15%的全球最高傳輸效率,被譽為「空中電纜」的重要里程碑。這項技術未來有望應用於災區緊急供電、偏遠地區能源輸送,甚至進軍太空探索。
和歌山機場實驗 1公里成功供電
根據《日本經濟新聞》報導,這場實驗於今年1至2月間,在和歌山縣南紀白濱機場跑道進行。研究團隊利用功率約1千瓦(kW)的雷射光,精準射向1公里外的接收面板,成功獲得152瓦(W)的電力,換算效率高達15%,並持續穩定供電長達30分鐘。
相關成果已於8月5日刊登於英國權威期刊《電子學快報》(Electronics Letters),並由兩家公司於9月17日正式對外發表。
▲▼ 日本NTT、三菱重工研發空中電纜。(圖/取自三菱重工)
雷射克服亂流 跨出穩定供電關鍵一步
雷射長距離傳輸的最大難關在於大氣亂流造成的光束閃爍與能量衰減。NTT研發出「長距離平頂光束賦形技術」,能將光束事先整形,使其在傳輸過程中保持均勻;三菱重工則開發「輸出電流平準化技術」,可在接收端抑制因光強波動引發的電流不穩。兩項技術的結合,使得公里級的穩定雷射供電首次得以實現。
從災後電力到無人機 應用潛力無限
研究團隊強調,這項技術的應用潛力遠不止於實驗室。未來在地震、颱風等災害造成電網癱瘓時,能即時為災區提供電力;在偏遠島嶼或山區,亦能取代難以鋪設的電纜,成為新的能源解決方案。此外,透過為飛行中的無人機或高空平台基地台(HAPS)進行無線充電,可望實現不間斷的災情監測與通訊中繼。
瞄準太空能源 下一步挑戰數十公里距離
更具遠見的是,這項技術還可能為太空計畫提供動力支持,包括太空數據中心、月球探測車,甚至實現從太陽能發電衛星將能源傳回地球的宏大構想。NTT與三菱重工表示,下一步將把輸出提升至數千瓦,並將傳輸距離從數公里延伸至數十公里,為未來的能源革命鋪路。