無線充電技術在現代生活中已相當普及，從智慧型手機到各類穿戴式裝置，皆能透過感應方式補充電力。然而，對於無人機（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）而言，受限於電池容量與飛行時間，如何實現長效續航始終是航空工程領域的一大挑戰。近期，由 Y. Han 與 X. Han 等研究團隊發表於《物質與光》（Matter & Light）期刊的最新研究，提出了一項突破性的解決方案：

利用雷射技術實現無人機飛行中的遠端充電，此舉有望徹底改變無人機的作業半徑與應用範疇。
研究團隊開發出一款原型雷射動力接收器，並將其整合於無人機模型機翼下方。該系統的核心機制在於將綠色雷射（Green Laser）發射出的光能，精準轉換為無人機所需的電能。透過這種非接觸式的能量傳輸方式，無人機無需降落即可補充能源，這不僅大幅提升了飛行任務的靈活性，更解決了傳統電池續航力不足的瓶頸，為長距離監測、物流運輸及災難救援等任務提供了全新的技術路徑。

在能量轉換的過程中，系統設計考量了光電轉換效率與穩定性。當綠色雷射光束照射至接收器時，光伏元件會迅速捕捉能量並轉化為電流，直接供應無人機的馬達運作或儲存至機載電池中。為了確保系統在長時間運作下的可靠性，研究人員針對光束追蹤與對準技術進行了優化，確保即便在動態飛行環境下，雷射光束仍能精準鎖定接收器，維持穩定的能量輸入，展現了該技術在實際應用場景中的高度潛力。

散熱設計與飛行穩定性

除了能量轉換效率，熱管理亦是該項技術能否成功落地的關鍵因素。由於雷射能量在轉換過程中會產生熱能，若無法有效排除，將導致系統過熱甚至損壞。研究團隊巧妙地利用無人機螺旋槳（Propeller）運轉時產生的氣流，透過內建的冷卻通道（Cooling Channels）進行散熱。這種設計不僅簡化了冷卻系統的複雜度，更充分利用了無人機既有的運作機制，確保接收器在接收高強度雷射能量時，仍能維持在安全的工作溫度範圍內。

這種整合式的散熱設計，體現了工程學上的極致簡化與效能最大化。透過將冷卻通道與機翼結構結合，研究團隊成功在不增加額外重量的前提下，解決了熱能累積的問題。這對於無人機的飛行性能至關重要，因為過重的冷卻設備會直接影響飛行效率與負載能力。隨著該技術的成熟，未來無人機將能更輕盈地執行長時間任務，並在雷射充電站的支援下，實現近乎無限的飛行續航能力，為無人機產業帶來深遠影響。

未來應用與技術發展前景

隨著這項研究於 2026 年 7 月 30 日正式發布，雷射無線充電技術已從理論模型邁向實作驗證階段。儘管目前仍處於原型機測試時期，但其展現的技術可行性已引起航空與能源領域的廣泛關注。未來，若能進一步提升雷射傳輸的距離與精準度，並結合自動化導航系統，無人機將能建立起一套完整的空中充電網絡，徹底擺脫對地面充電站的依賴，進而擴大其在環境監測、基礎設施巡檢及國防安全等領域的應用深度。

展望未來，研究團隊將持續優化雷射動力接收器的轉換效率，並針對不同氣候條件下的光束衰減問題進行深入研究。隨著相關技術標準的建立與法規的完善，雷射充電技術有望成為下一代無人機系統的標準配備。這不僅是一項技術的革新，更是推動無人機產業邁向自動化與智慧化發展的重要里程碑。隨著研究成果的持續累積，大眾對於無人機在日常生活中扮演的角色，也將有更為廣闊的想像空間。

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原始資料來源: GO-AI-6號機
Date: July 30, 2026