Mukaan Japanin "Nikkei Sangyo Shimbun" raportoi 10. heinäkuuta, Tokio Laservaloobjektin avulla voit muuntaa valoenergian sähköksi. Tällä tavoin ei vain voi säästää matkapuhelimia ja kodinkoneiden kokoonpanon latauskaapeliongelmia, vaan myös sähköauton (EV) ei tarvitse pysähtyä lataamaan. Tämä käyttöikä erillään latauskaapeleista saattaa toteutua vuoteen 2050 mennessä.
Laserlatauksen periaate on hyvin yksinkertainen: sähköenergiaa käytetään laservalon emittoimiseen, ja laservalon säteilyttämä kohde muunnetaan sitten sähköenergiaksi sähköntuotantopaneelissa. Tokyo Institute of Technologyn apulaisprofessori Tomoyuki Miyamoto sanoi, että laserlataus voidaan ottaa käytännössä käyttöön mahdollisimman pian, jos tehokkuus- ja turvallisuusongelmat saadaan ratkaistua.
Miyamoton tiimi on pystynyt käyttämään lasereita tuottamaan noin 10 wattia virtaa. He voivat myös käyttää sitä manipuloidakseen radio-ohjausjärjestelmiä ja käyttää lasereita maassa pitämään droonit paikallaan. Lisäksi niiden tekniikka pystyy lataamaan myös vedenalaisia droneja, koska vesi ei estä sitä.
Suurin osa nykyään yleisimmistä langattomista lataustekniikoista käyttää sähkömagneettisen induktion periaatetta, joka hyödyntää magneettikenttää, joka syntyy, kun kela saa jännitteen sähköenergian toimittamiseen. Matkapuhelinten langaton lataus on käytännön esimerkki. Vaikka tämän menetelmän latausteho on noin 90 prosenttia, puhelimen ja laturin välinen etäisyys on pidettävä muutaman senttimetrin sisällä.
Pidemmillä etäisyyksillä suositeltavin vaihtoehto on langaton mikroaaltouuni. Tämä tekniikka vaatii tietyn aallonpituuden sähkömagneettisten aaltojen käyttöä. Latattaessa pitkiä matkoja lähetyksen tehokkuus kuitenkin laskee merkittävästi etäisyyden myötä, mikä vaikeuttaa suuritehoisen lähetyksen suorittamista. Lisäksi sähkömagneettiset aallot voivat aiheuttaa kohinaa vastaanottimen koneessa, mikä voi aiheuttaa helposti toimintahäiriöitä.
Sitä vastoin laserin energian muuntonopeus voidaan pitää noin 50 prosentissa pitkän matkan voimansiirrossa. Laseria pidetään laajalti teknisenä keinona toteuttaa pitkän matkan suuritehoinen langaton lataus.
Tämä latausmenetelmä ei kuitenkaan ole täydellinen, turvallisuuskysymys on erittäin hankala. Koska laserteho on erittäin korkea, kun ihmiskeho on erittäin vaarallinen, on varmistettava, että käyttö miehittämättömässä ympäristössä tai asianomaisissa paikoissa henkilöstön pääsy tiukkaan hallintaan.
Miyamoto sanoi, että laserlataustekniikkaa voidaan ensin kokeilla miehittämättömissä varastoantureissa ja automatisoiduissa ohjatuissa ajoneuvoissa (AGV). Miehittämättömät varastoanturit on asennettu kaikkiin varaston kulmiin, jotkut voivat myös liikkua vapaasti varastossa ja niitä voidaan laukaista varaston ylhäältä jatkuvalla latauksella. Teknologian odotetaan olevan käytössä vuoden 2030 tienoilla.
Tutkijat yrittävät myös ladata laitteita ja matkapuhelimia jonkun ollessa paikalla. Ne varmistavat turvallisuuden määrittämällä henkilön sijainnin osien, kuten kameroiden, avulla ja pysäyttämällä lasersammutuksen, kun henkilö lähestyy. Tällainen tekniikka mahdollistaa sähköautojen jatkuvan suuritehoisen latauksen laserilla niiden liikkeessä pitämiseksi.
Ulkomailla tämän alan startuppeja on perustettu yksi toisensa jälkeen.
Yhdysvaltalainen PowerLight Technologies ja ruotsalainen Ericsson ovat tehneet yhteistyötä 5G-tukiasemien langattoman laservirransyötön empiirisessä kokeessa. Israelin Wi-Charge kehittää langatonta lataustekniikkaa IoT-laitteille.
Miyamoto selittää, että Japani sen sijaan ei ole juurikaan edistynyt käytännössä, mutta alasta kiinnostuneita yrityksiä on yhä enemmän. Miyamoto ja muut pyrkivät edistämään tiedon jakamista asiaan liittyvien seminaarien kautta.
Aiemmin lasereita on käytetty muistojen, kuten CD- ja DVD-levyjen, valmistamiseen, sen lisäksi, että niitä on käytetty tietoliikenteen, kuten optisten kuitujen, alalla. Sitä on käytetty myös metallien työstämiseen hyödyntämällä teollisuudelle välttämätöntä laserfokusoinnin lämpöä tuottavaa ominaisuutta.
Laserit ovat tulossa myös kasvojentunnistuksen ja autonomisen ajon aloilla. Matkapuhelimien kasvojentunnistustoiminto käyttää infrapunalasereita kasvojen kolmiulotteisten piirteiden saamiseksi sen määrittämiseksi, onko käyttäjä omistaja.
Autot voivat käyttää lasereita valaisemaan ympäristöään autonomisessa ajotilassa esteiden muodon ja sijainnin määrittämiseksi.
Niiden skenaarioiden määrä, joissa lasereita voidaan käyttää, kasvaa jatkuvasti. Sen korkeaa energiasisältöä on yritetty hyödyntää ydinfuusiovoiman tuotannossa. Suuritehoiset laserit kohdistetaan yhteen pisteeseen, ja fuusioreaktiota helpottaa puristus ja kuumennus tiheissä olosuhteissa. Startupit eri maissa osallistuvat aktiivisesti siihen liittyvään T&K-toimintaan.
Maatalouden alalla lasereita voidaan käyttää kasvien kasvun ja maaperän olosuhteiden seurantaan sekä rikkakasvien ja hyönteisten hävittämiseen, mikä vähentää torjunta-aineiden käyttöä ja toteuttaa miehittämättömiä kasvitehtaita.
Tulevaisuudessa lasereita käytetään myös monilla aloilla.
