Drone terjebak dalam kebiasaan. Mereka terbang sebentar. Lalu mereka mendarat. Daya tahan baterai tetap menjadi batas tertinggi yang dapat dicapai oleh kendaraan udara tak berawak. Namun tim peneliti Tiongkok sedang menguji solusi radikal: laser bertenaga tinggi yang mengisi daya drone di tengah penerbangan.
Hasilnya? Nyata. Praktis. Dan ternyata sangat efisien.
Sel laser yang benar-benar berfungsi pada drone terbang
Ini bukan sekadar keingintahuan laboratorium tentang material surya. Studi yang dipublikasikan pada 29 Juli di Matter & Light ini menjembatani kesenjangan antara fisika dan teknik penerbangan. Tim tersebut termasuk peneliti dari Universitas Tsinghua dan Universitas Penerbangan Sipil Tiongkok.
Mereka memasang penerima khusus di bagian bawah sayap drone. Anggap saja sebagai panel surya, tetapi disetel khusus untuk sinar laser. Ketika terkena, itu mengubah pancaran sinar menjadi listrik. Listrik itu memutar baling-balingnya. Drone itu tetap mengudara.
“Penerimanya dikenal sebagai perangkat tandem sel laser termoelektrik [PLC-TE] perovstrite,” jelas tim tersebut. Bahan perovskit menangkap spektrum cahaya yang lebih luas dibandingkan silikon tradisional. Mereka menjanjikan. Namun mewujudkan janji tersebut menjadi perangkat keras yang siap terbang adalah tantangan sebenarnya.
Di bawah sinar laser hijau, perangkat mengubah 38,49% cahaya menjadi listrik. Bandingkan dengan rekor puncak Departemen Energi AS sebesar 34% untuk tandem perovskit-silikon. Prototipe Tiongkok ini mengungguli tolok ukur yang ada.
Tapi ada kendala.
Masalah panas tidak ingin diabaikan oleh siapa pun
Tenaga laser tidak akan tercipta tanpa konsekuensi termal. Drone itu terlalu panas.
“Saat kami menguji perangkat di bawah laser berkekuatan tinggi, kamera termal menunjukkan suhu 80 hingga 90 derajat Celcius,” kata penulis senior studi, Jianhua Han. Itu 176 hingga 194 Fahrenheit. Terlalu panas untuk perangkat elektronik sensitif dan tentunya tidak ideal untuk keselamatan penerbangan.
Solusinya bukan hanya material yang lebih baik. Itu adalah rekayasa.
Tim menyuntikkan nanokristal yang terbuat dari antimon tri selenida ke dalam desain PLC-TE. Kristal ini bertindak sebagai penghalang termal. Mereka memerangkap panas. Mereka mencegahnya merusak perangkat atau menurunkan efisiensinya.
Manfaat tambahan? Aliran udara dari baling-baling yang berputar membantu mendinginkan bagian bawah receiver. Sederhana. Efektif. Konveksi alami melakukan pekerjaan berat bersamaan dengan nanoteknologi canggih.
“Penelitian sebelumnya sebagian besar berfokus pada material… Kami ingin berpikir lebih jauh dari laboratorium… Ini bukan hanya masalah ilmu material. Ini adalah masalah teknik.” —Jianhua Han
Mengapa penerbangan tanpa batas waktu penting (dan ke mana tujuannya)
Bayangkan sebuah drone sedang memeriksa kebakaran hutan. Atau memantau zona bencana. Tidak perlu mendarat. Tidak perlu penggantian baterai. Ia terus terbang, diberi makan oleh laser dari bawah.
Pengintaian. Logistik. Bantuan bencana. Ini adalah sektor-sektor yang menuntut ketahanan lebih lama.
Namun penerapannya di dunia nyata memerlukan lebih dari sekadar efisiensi. Sistem memerlukan pelacakan waktu nyata. Penargetan yang tepat. Laser harus mencapai target bergerak di langit dengan akurasi tepat sebelum teknologi ini meninggalkan uji coba.
Langkah selanjutnya melibatkan pengujian di luar ruangan pada drone yang nyata dan ringan. Kepentingan militer sudah tinggi. Transmisi daya nirkabel menawarkan keunggulan strategis. Jika sebuah drone dapat mengudara tanpa batas waktu, cakupan operasionalnya akan meningkat secara dramatis.
Konteks yang lebih luas dari pancaran tenaga laser
AS memainkan perannya sendiri. Program Relai Energi Nirkabel Optik Persisten DARPA baru-baru ini memancarkan 800 watt pada jarak 5,3 mil pada bulan Juni 2025. Perusahaan swasta seperti PowerLight Technologies menjanjikan pengiriman tingkat kilowatt ke drone pada ketinggian 5.000 kaki.
Pertimbangkan keterbatasan saat ini. Drone RQ-11 Raven, yang merupakan bahan pokok untuk pengintaian yang diluncurkan secara manual, memiliki waktu penerbangan maksimal 60 hingga 90 menit. Setelah itu? Itu kandas. Pengisian daya laser mengubah perhitungan itu sepenuhnya.
Ini bukan sihir. Itu fisika, teknik, dan banyak manajemen termal. Teknologi itu ada. Kendalanya bersifat logistik, bukan teoretis. Kami lebih dekat dari yang Anda bayangkan dengan drone yang tidak pernah kehabisan daya.
Langit bukan lagi batasnya. Itu hanyalah jalan raya lain.
