Carga tu dron en vuelo con láseres y diamantes

¿Suena loco? Eso es lo que yo también pensé, pero aparentemente es posible. El Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana (EPFL), Suiza, acaba de publicar información sobre una nueva empresa derivada, LakeDiamond, de su incubadora que ha desarrollado diamantes cultivados en laboratorio que pueden usarse para recargar drones en vuelo.

LakeDiamond utiliza láseres y diamantes para mantener tu dron en el aire

Gracias al diamante cultivado en laboratorio, el rayo láser puede permanecer lo suficientemente fuerte a larga distancia como para recargar las células fotovoltaicas en la superficie de los drones. Según LakeDiamond, el láser representa un riesgo para los humanos y puede usarse de manera segura para cargar drones de consumo. La compañía comenzó a utilizar la misma tecnología para transmitir energía y datos a satélites a partir del 1 de noviembre. Los diamantes utilizados por LakeDiamond no son naturales, sino que han sido cultivados en su laboratorio.

«Los sistemas desarrollados por otras empresas y laboratorios, a menudo para aplicaciones militares, emplean láseres que son más potentes y, por tanto, más peligrosos para los humanos», afirma Pascal Gallo, director ejecutivo de LakeDiamond.

Su empresa tomó el camino opuesto: su tecnología transforma los rayos emitidos por un simple diodo de baja potencia en un rayo láser de alta calidad. El sistema de LakeDiamond produce un rayo láser con una longitud de onda de 1,5 µm que, además de ser seguro, puede viajar mucho más lejos sin perder fuerza. El haz tiene un diámetro mayor y sus rayos permanecen paralelos a lo largo de una distancia más larga, en este caso hasta varios cientos de metros.

En el láser de LakeDiamond, la luz producida por un diodo se dirige a un amplificador compuesto de material reflectante, un componente óptico y una pequeña placa de metal para absorber el calor. El gran avance no reside en esta configuración, que ya existe, sino en el hecho de que el haz emitido tiene sólo unas pocas docenas de vatios. El secreto es utilizar un pequeño diamante cuadrado cultivado en laboratorio como componente óptico, ya que ofrece un rendimiento incomparable. El sistema de LakeDiamond tiene el récord mundial de funcionamiento continuo utilizando una longitud de onda en el medio del rango infrarrojo: entrega más de 30 vatios en su configuración básica. “Eso equivale a unos 10.000 punteros láser”, añade Gallo.

Las propiedades clave de los diamantes cultivados en laboratorio incluyen alta transparencia y conductividad térmica. Lograr esas cosas (y dominar el proceso de nanograbado) llevó a los investigadores más de diez años de desarrollo. LakeDiamond cultiva sus diamantes mediante un proceso de deposición química de vapor, un enfoque que garantiza su pureza y reproducibilidad. Las superficies de los diminutos diamantes cuadrados resultantes se esculpen luego a nivel nano utilizando la experiencia desarrollada en el laboratorio de Niels Quack en la EPFL (lea el artículo de la EPFL sobre este tema). Gracias a sus propiedades inherentes y a sus formas grabadas, los diamantes son capaces de transferir calor a una pequeña placa de metal que lo disipa, al mismo tiempo que reflejan la luz de tal manera que se crea un rayo láser.

«Para lograr una mayor potencia (por ejemplo, para recargar un dron más grande), estos láseres podrían funcionar fácilmente en serie», afirma Nicolas Malpiece, responsable de la transmisión de energía en LakeDiamond.

El sistema de recarga remota de la empresa funciona en el laboratorio, pero requerirá mayor desarrollo y perfeccionamiento antes de que esté listo para su uso en el campo. ¿Qué pasaría si un dron vuela detrás de un obstáculo y se queda sin su fuente de energía láser? Actualmente se están explorando varios enfoques para este problema. Una pequeña batería de respaldo podría hacerse cargo temporalmente o, para misiones de recopilación de información en terreno accidentado, por ejemplo, el dron podría simplemente regresar al alcance del láser para recargar su batería.

Este sistema de transmisión de energía también es interesante para otros campos de aplicación. Puede utilizarse, por ejemplo, para cargar y transmitir datos a satélites. El desarrollo del sistema forma parte de un programa de apoyo de la Oficina Espacial Suiza, que comenzó el 1 de noviembre y tendrá una duración de dos años.

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