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Pesquisadores criam laser capaz de carregar drones durante o voo, sem necessidade de pouso
Escrito por Fabio Lucas Carvalho
Publicado em 05/08/2026 às 20:48
Ciência e Tecnologia
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Tecnologia chinesa combina perovskita, conversão termoelétrica e resfriamento pela asa para transformar luz laser em energia, mas ainda precisa superar calor, clima e rastreamento durante voos externos.
Pesquisadores chineses desenvolveram um receptor leve capaz de converter luz laser em eletricidade com eficiência de 38,49%, alimentando a hélice de um drone estacionário em laboratório e avançando na busca por aeronaves que não precisem pousar para recarregar.
Recarga a laser tenta superar limite das baterias
A duração das baterias ainda restringe o uso de drones em missões prolongadas. Quando a carga diminui, a aeronave precisa interromper o voo e pousar, reduzindo o tempo de operação e a distância que pode percorrer.
Para enfrentar essa limitação, pesquisadores na China desenvolveram um receptor que capta luz laser concentrada e a transforma em energia elétrica. A proposta é permitir que um drone receba energia enquanto permanece no ar.
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O sistema ainda não foi testado em uma aeronave voando ao ar livre. Nos experimentos realizados em laboratório, porém, o dispositivo produziu eletricidade suficiente para girar a hélice de um modelo de drone mantido em posição estacionária.
A eficiência de conversão de energia chegou a 38,49%. O resultado representa um passo inicial para sistemas capazes de enviar energia do solo até drones usados em operações que exigem maior duração.
“Imagine um futuro onde drones que inspecionam florestas, monitoram desastres ou entregam encomendas não precisem mais pousar frequentemente para trocar as baterias”, afirmou Jianhua Han, autor sênior do estudo e pesquisador da Universidade de Aviação Civil da China.
Segundo Han, a autonomia se tornou um dos principais obstáculos à medida que os drones passam a assumir missões mais longas.
Perovskita converte luz concentrada em eletricidade
O receptor utiliza princípios semelhantes aos encontrados em células solares. A diferença é que, em vez de coletar a luz solar de amplo espectro, o equipamento foi ajustado para captar a energia concentrada de um feixe de laser.
No centro do dispositivo está a perovskita, material cristalino estudado por sua capacidade de transformar luz em eletricidade. Os pesquisadores incorporaram o material a um sistema chamado dispositivo tandem termoelétrico-célula laser de perovskita, identificado pela sigla PLC-TE.
O equipamento possui duas camadas responsáveis pela captação de energia. A primeira converte diretamente a luz do laser em eletricidade.
A segunda camada é termoelétrica. Ela produz eletricidade a partir da diferença de temperatura entre duas partes do receptor.
Durante o funcionamento, o lado atingido pelo laser fica mais quente do que o lado oposto. A camada termoelétrica aproveita esse contraste para recuperar parte da energia que seria dissipada na forma de calor.
A combinação permite obter eletricidade tanto da luz recebida quanto da diferença térmica criada durante a operação. O calor excessivo, entretanto, tornou-se um dos principais problemas identificados nos testes.
Temperatura do receptor chegou a 90 °C
Durante experimentos com um laser de alta potência, uma câmera térmica registrou temperaturas entre 80 °C e 90 °C no dispositivo.
“Isso foi muito mais alto do que esperávamos e nos fez perceber que o acúmulo de calor era um problema muito mais sério do que imaginávamos”, declarou Han.
O superaquecimento pode reduzir a eficiência do receptor e colocar em risco componentes eletrônicos próximos. Quanto maior a quantidade de energia enviada pelo laser, maior também pode ser o aquecimento do equipamento responsável por captá-la.
Para limitar esse efeito, os pesquisadores adicionaram nanocristais de trisseleneto de antimônio ao dispositivo. Esses pequenos cristais semicondutores apresentam baixa condução de calor e funcionam como uma barreira térmica.
A solução ajuda a manter a diferença de temperatura entre os lados quente e frio da camada termoelétrica. Dessa forma, a segunda camada consegue continuar produzindo eletricidade com maior eficiência.
Asa do drone foi usada para resfriar o sistema
A equipe também integrou o receptor à estrutura da aeronave. O equipamento foi instalado sob a asa de um modelo estacionário, enquanto canais de circulação de ar foram construídos dentro da própria asa.
Quando um laser verde foi direcionado ao receptor, a eletricidade gerada movimentou a hélice. Ao mesmo tempo, o ar que passava pelos canais resfriava a parte traseira do dispositivo e melhorava seu desempenho.
A estratégia transformou a asa em parte do sistema de controle térmico, em vez de tratar o receptor como um componente isolado.
“Queríamos pensar além do laboratório, em como o sistema poderia ser integrado a uma aeronave, resfriado durante a operação e tornado compatível com o voo”, explicou Han.
Segundo o pesquisador, o desenvolvimento não envolve apenas ciência dos materiais, mas também desafios de engenharia relacionados à integração do dispositivo à aeronave.
Testes externos ainda enfrentarão vento, chuva e poeira
O próximo passo informado pela equipe é instalar o receptor em um drone leve e realizar testes durante um voo ao ar livre.
Nessas condições, o laser precisará acompanhar continuamente uma aeronave em movimento, mesmo com vento, vibrações e mudanças repentinas de direção.
O receptor também precisará permanecer voltado para a fonte de energia. Caso a ligação seja interrompida, restabelecer o alinhamento entre o laser e a aeronave poderá ser difícil.
Neblina, chuva, poeira e turbulência atmosférica podem enfraquecer ou dispersar o feixe antes que ele alcance o equipamento instalado no drone.
Os pesquisadores terão de demonstrar que o receptor consegue produzir eletricidade durante o movimento e que o conjunto pode funcionar com segurança e confiabilidade em condições variáveis.
Caso esses desafios sejam superados, a transmissão de energia a partir do solo poderá prolongar operações de inspeção de florestas, monitoramento de emergências e entrega de encomendas.
“Nosso trabalho demonstra a possibilidade de ‘reabastecer aeronaves com luz’”, afirmou Han. Segundo ele, ampliar a tecnologia exigirá a solução de vários desafios de engenharia, mas o estudo pode servir como ponto de partida para novos desenvolvimentos.
O estudo foi publicado na revista Matter & Light.
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Conteúdo reproduzido originalmente em: clickpetroleoegas por Fabio Lucas Carvalho.