无线充电技术问世即将告别电池和电线时代

TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全无线充电技术问世即将告别电池和电线时代你是否曾看着电脑后“剪不断、理还乱”的电线而发愁？是否曾为忘记给手机充电，错过重要的电话而懊恼？再忍耐一下吧，不久的将来，或许科学家们就能帮你解决这些麻烦。6月8日，《科学》杂志刊登文章说，美国麻省理工学院的TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全研究人员最近在无线传输电力方面取得了新进展，他们用两米外的一个电源，“隔地”点亮了一盏60瓦的灯泡。这个研究小组希望他们的无线充电技术能够在将来淘汰连接在电器与插座之间的电线。“这项发明可以把我们从电线中解放出来，在很大程度上可以理想地取代电池，至少在家庭和办公室的范围内。”小组成员之一阿里斯蒂迪斯卡拉利斯说。麻省理工学院物理学助理教授马林索利亚契奇领导着这个TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全6人小组。“这些电量足可以运行一台普通的笔记本电脑。”他说，“这是一个重要的里程碑。这项技术很快就能实际应用了。”灵感来自“忘记充电”索利亚契奇是在4年前开始这一研究的。同我们中的许多人一样，索利亚契奇也经常被忘记给手机充电所困扰。“有时我会忘记给手机充电，因此一旦手机电池耗尽手机就会嘀嘀作响把我吵醒，很是烦人。这个项目的灵感就来源于TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全此。”索利亚契奇因此开始思考：如何能够让手机自己充电，于是他开始研究新的无线传输能量的方法。事实上，有关无线传输能量的想法由来已久。早在1Array世纪30年代，迈克尔法拉第就发现，周围磁场的变化将在电线中产生电流。1Array世纪Array0年代，爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手尼古拉特斯拉就申请了最初的一个专利。但遗憾的是，这方面的研究延迟了一个世纪。最大的障碍TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全是传输效率太低又存在危险。电磁辐射只适合传送信息，并不适合传送能量。因为辐射无定向性可言，能量将会浪费在无用的空间中。有人设想使用定向电磁辐射，比如激光，但其可操作性不强且极具危险性。另一个原因是因为当时没有太大的市场需求。不过，现在手机、笔记本电脑、随身听等小型无线设备的大量出现使大家对这一课题又产生了兴趣。无线工程公司剑桥咨询公司的蒂姆福勒就说：“没有人愿意老是不停地更换电池。”TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全其实，这次索利亚契奇等人运用的原理很简单，那就是共振作用。物理学家早就知道，在两个共振频率相同的物体之间能有效地传输能量，而不同频率物体之间的相互作用较弱。歌唱家演唱能将装有不同水量瓶子中的一个震碎，而不影响其他瓶子就是这个道理。这也好比我们荡秋千时，只需坐在上面让下垂的双腿同步摆动就能给秋千带来动力一样。在灯泡实验中，麻省理工学院的研究小组用两个铜线圈作TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全为电磁共振器。其中的一个线圈连接在电源上传输能量作为发射器，另一个线圈连着灯泡，作为能量接收器。通电后，发射器能够以10兆赫兹的频率振动，但它并不向外发射电磁波，而是在它的周围形成一个强大的非辐射磁场。这个非辐射磁场可以协调与另一个线圈进行能量传输。这一原理并无特别之处，就如变压器里应用的电磁感应现象一样，同样是发射线圈里电流的运行使得接收线圈里感应产生电流。差异在于新技术让两个线圈之间的距离要远TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全很多，在这次的实验里，距离达到了两米开外。研究小组成员之一阿里斯蒂迪斯卡拉利斯说：“这就是奇特之处。能量转移的效率可以达到45%，比普通的非共振磁感应效率要高出100万倍之多。”广阔的商业前景索利亚契奇希望通过使用不同材料和改进技术，把效率提高到70%至80%。他们相信，改进后的设备将在3到5年内为笔记本电脑、移动电话以及其他设备进行无线充电。一TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全旦实现这种无线电力传输，就意味着一些小电器可以永久地摆脱电线甚至电池的束缚。新的无线充电技术提高了无线传输能量的效率，但同时也带来了一个问题，高能量的微波在室内传播是否会影响人身体的健康？去年，索利亚契奇在美国物理研究所论坛上对此做出了解释。他说，在非辐射能量传输过程中，只有进行充电的装置才能接收到能量，而多余的没被接受的能量则被发射器TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全重新收回，因此不会对人体造成影响和损害。根据索利亚契奇的设计，非辐射无线能量传输有距离的限制，接收器越小则这个距离越短。他计算出笔记本电脑大小的物体可以在几米的范围内接受无线能量传输，“这样在每个房间安装一个发射源，就可以给整个住宅的笔记本电脑供电了。”据悉，索利亚契奇的技术已经引起了一些大型电子消费品厂商的兴趣，风险投资家们也竞相表示要向他的研究小组TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全提供资金。这些研究人员目前正在考虑如何把这个热门项目转变为可供销售的商品。无线充电技术近年一直是科研的一个金矿。香港城市大学电子工程学系许树源教授在早几年曾成功研制出“无线电池充电平台”，可将数个电子产品放在一个充电平台上，不需外接电线，透过低频电磁场自动充电，充电时间与传统充电器无异。但这一技术仍需要产品与充电器接触，它主要利用的是近场电磁耦合原理。TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全从汽车到太空电站关心无线能量传输技术的不仅仅是电器制造商，还包括不少汽车制造商。在1ArrayArray7年的美国底特律汽车工程师协会展览会上，一位名叫罗纳德佩里斯的研究人员提出过较为具体的电动汽车“远程无线充电”方案。在这个方案中，佩里斯设想利用一台无线发射器将电能转换成一种符合现行美国技术标准的特殊的微波束给移动中的电动汽车充电，汽车只要进入发射器工作范围，用安装TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全在车顶的专用接收天线接收微波束即可。这样，给车辆充电就像使用车载电话一样方便。佩里斯希望，这项技术可以首先应用在市内的公共电车上。发射器就安装在公共汽车站附近，这样行车途中就不必担心没电了。至于空中传输电力的潜在危险，佩里斯相信，这种传输方式对人体无害。他反而认为，在行驶过程中携带几十加仑挥发性液体燃料倒是更危险。除了为电动汽车无线充电外，人们还设想过利用无线能量TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全传输技术在太空建造永久性的太阳能电站。1Array68年，美国人格拉泽最早提出在离地面36000公里的地球静止轨道上，建造太阳能发电站的构想。这个电站利用铺设在巨大平板上的亿万片太阳电池，在太阳光照射下产生电流，将电流集中起来，转换成无线电微波，发送给地面接收站。地面接收后，将微波恢复为直流电或交流电，送给用户使用。20世纪70年代末，全球发生石油危机，美国航宇局和能TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全源部曾组织专家对这一设想进行论证。专家们经过论证后，提出一个名为“1Array7ArraySPS基准系统”的太空电站方案，该方案需要2500亿美元的投资和18000人年的在轨工作量。这个庞大的方案一出台，就因耗资过大招来众多的非议和责难。再加上，当年里根政府对空间太阳能发电兴趣不大，更愿意支持“星球大战”计划和自由号空间站。在一片反对声中，美国航宇局不得不把这个方案束之高阁，美国关TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全于空间太阳电站的研究暂告停顿。但是，其他空间国家或组织，如俄罗斯、欧盟、日本等仍在进行，特别是日本，计划到2040年，建造一座重达2万吨的太阳能电池板，发电能力为1000兆瓦。但缺点是电价将是现在核电售价的7倍。事实上，从低频波到宇宙射线，我们周围到处存在着电磁波，它们都携带着或多或少的能量。在不少物理学家看来，人们要做的或许仅仅是找到合适的办法接收和利用这些能TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全量.你是否曾看著電腦後“剪不斷、理還亂”的電線而發愁？是否曾為忘記給手機充電，錯過重要的電話而懊惱？再忍耐一下吧，不久的將來，或許科學傢們就能幫你解決這些麻煩。6月8日，《科學》雜志刊登文章說，美國麻省理工學院的研究人員最近在無線傳輸電力方面取得瞭新進展，他們用TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全兩米外的一個電源，“隔地”點亮瞭一盞60瓦的燈泡。這個研究小組希望他們的無線充電技術能夠在將來淘汰連接在電器與插座之間的電線。“這項發明可以把我們從電線中解放出來，在很大程度上可以理想地取代電池，至少在傢庭和辦公室的范圍內。”小組成員之一阿裡斯蒂迪斯卡拉利斯說。麻省理工學院物理學助理教授馬林索利亞契奇領導著這個6人小組。“這些電量足可以運行一臺普通的筆記本電TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全腦。”他說，“這是一個重要的裡程碑。這項技術很快就能實際應用瞭。”靈感來自“忘記充電”索利亞契奇是在4年前開始這一研究的。同我們中的許多人一樣，索利亞契奇也經常被忘記給手機充電所困擾。“有時我會忘記給手機充電，因此一旦手機電池耗盡手機就會嘀嘀作響把我吵醒，很是煩人。這個項目的靈感就來源於此。”索利亞契奇因此開始思考：如何能夠讓手機自己充TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全電，於是他開始研究新的無線傳輸能量的方法。事實上，有關無線傳輸能量的想法由來已久。早在1Array世紀30年代，邁克爾法拉第就發現，周圍磁場的變化將在電線中產生電流。1Array世紀Array0年代，愛迪生光譜輻射能研究項目的一名助手尼古拉特斯拉就申請瞭最初的一個專利。但遺憾的是，這方面的研究延遲瞭一個世紀。最大的障礙是傳輸效率太低又存在危險。電磁輻射隻適合傳送信息，TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全並不適合傳送能量。因為輻射無定向性可言，能量將會浪費在無用的空間中。有人設想使用定向電磁輻射，比如激光，但其可操作性不強且極具危險性。另一個原因是因為當時沒有太大的市場需求。不過，現在手機、筆記本電腦、隨身聽等小型無線設備的大量出現使大傢對這一課題又產生瞭興趣。無線工程公司劍橋咨詢公司的蒂姆福勒就說：“沒有人願意老是不停地更換電池。”其實，這次索利亞契奇等人運用的原理很簡單，那就是共TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全振作用。物理學傢早就知道，在兩個共振頻率相同的物體之間能有效地傳輸能量，而不同頻率物體之間的相互作用較弱。歌唱傢演唱能將裝有不同水量瓶子中的一個震碎，而不影響其他瓶子就是這個道理。這也好比我們蕩秋千時，隻需坐在上面讓下垂的雙腿同步擺動就能給秋千帶來動力一樣。在燈泡實驗中，麻省理工學院的研究小組用兩個銅線圈作為電磁共振器。其中的一個線圈連接在電源上傳輸能量作TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全為發射器，另一個線圈連著燈泡，作為能量接收器。通電後，發射器能夠以10兆赫茲的頻率振動，但它並不向外發射電磁波，而是在它的周圍形成一個強大的非輻射磁場。這個非輻射磁場可以協調與另一個線圈進行能量傳輸。這一原理並無特別之處，就如變壓器裡應用的電磁感應現象一樣，同樣是發射線圈裡電流的運行使得接收線圈裡感應產生電流。差異在於新技術讓兩個線圈之間的距離要遠很多，在這次的實驗裡，距離達到瞭兩米開外。TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全研究小組成員之一阿裡斯蒂迪斯卡拉利斯說：“這就是奇特之處。能量轉移的效率可以達到45%，比普通的非共振磁感應效率要高出100萬倍之多。”廣闊的商業前景索利亞契奇希望通過使用不同材料和改進技術，把效率提高到70%至80%。他們相信，改進後的設備將在3到5年內為筆記本電腦、移動電話以及其他設備進行無線充電。一旦實現這種無線電力傳輸，就意味著一些小電器可以永久TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全地擺脫電線甚至電池的束縛。新的無線充電技術提高瞭無線傳輸能量的效率，但同時也帶來瞭一個問題，高能量的微波在室內傳播是否會影響人身體的健康？去年，索利亞契奇在美國物理研究所論壇上對此做出瞭解釋。他說，在非輻射能量傳輸過程中，隻有進行充電的裝置才能接收到能量，而多餘的沒被接受的能量則被發射器重新收回，因此不會對人體造成影響和損害。TUPIANDAQUAN.CNDD图片大全根據索利亞契奇的設計，非輻射無線能量傳輸有距離的限