目前,智能手机以及一些电子设备已能实现无线充电,但仍有问题存在:在充电时,你的设备必须固定在某个地方。
我们知道,无线充电器一般都是通过磁感应来进行充电:将充电器和设备进行调谐,使其产生共振。如果电源和设备之间的距离固定,那么这种设计是有效的。不过,如果设备在移动中,那么这种方式就会面临挑战。
现在,无线充电器出现了一种新的自我调谐设计,让你在移动时仍然可以给设备充电。
斯坦福大学的Fan Shanhui及其团队开发了一种无线充电器,即使设备移动至距离电源1米远的地方,仍然可以继续充电。在不减少能量传输的情况下,充电器的方向可以持续变化。
如果想利用以前的系统实现同样的目标,那么电路就需要不断地调整。Fan Shanhui表示:“这增加了复杂性。我们的系统首次在不需要主动调谐的情况下实现了这个目标。”
据了解,该团队的研究用到了量子力学中的“宇称-时间对称”概念。在这个系统中,涉及充电器和电子设备之间的耦合电路,当设备移动到更远的位置时,充电器中的放大器将会提高能量,以抵消远距离造成的能量损失。Fan Shanhui表示:“看到一个基本的物理概念在完全不同的领域得到应用,这很有趣。”
北卡罗来纳州立大学的丹尼尔·斯坦希尔(Daniel Stancil)认为,这个设计很有意思。“你可以在使用手机时直接充电,而不必将手机放在充电器上。”尽管实现这种自我调谐的电路还有其他方法,但他认为,新方法更简单,实现起来成本也更低。
Fan Shanhui及其同事正计划优化充电器的覆盖范围。他们将修改设计,提高充电距离。
业界预计,未来无线传输技术将被用于在更远的距离上传送电力。例如,一支研究团队正在考虑利用激光和气球技术将电力输送至灾区。最终,他们希望在太空中收集太阳能,并将其传送回地球——由于没有地球大气的阻隔,太空中可以收集的太阳能比地球上多得多。