开创了中国历史新纪元_无绳灯泡――开创无线输电的新纪元

时间：2019-02-02 03:26:36　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　无线输电的想法很早就有人提出过，但却被很多科学家认为是无法实现的.因为发射器发出的电磁能向四周分散传送，人类无法对电磁能进行集中控制，就更谈不到加以利用. 　　电磁波俗称无线电波，是人们非常熟悉的一个概念.电磁波不仅能传输信号，也能传输电能.美国一家公司Power Cast开发了这项技术，可为各种电子产品充电或供电，包括耗电量相对较低的电子产品，诸如手机、MP3随身听、温度传感器、助听器，甚至汽车零部件和医疗仪器.整个系统基本上包含了两个部件，称为Power Caster的发射器模块和称为Power harvester的接收器模块.前者可插入在插座上，后者则嵌入在电子产品上.发送器发射安全的低频电磁波，接收器接收发射频率的电磁波，据称约有70%的电磁信号能量可转换为直流电能.
　　日本东京大学的教授们设计了一种塑料薄膜电源，很有创意，用途也十分广泛.例如，可将它铺在地板或桌子上，或嵌入墙壁，为圣诞树上发光二极管、装饰灯供电，为鱼缸水中灯泡或小型电机供电.薄膜电源由四层塑料薄膜组成，最低一层是电导可控的有机晶体管，上面是感测兼容电子设备接近的铜线圈，再上面是接通或关闭电源的MEMS开关，最上面一层是传送电能的铜线圈.制作工艺采用了丝网印刷和类似于喷墨打印的新工艺.它的工作过程是这样的：当物体处于薄膜2.5cm范围内时，最靠近的MEMS开关接通电源，电感线圈就利用感应原理向设备供电.据称，该项技术的效率是很高的，电源传输效率可达81.4%.
　　一家名为Splashpower的英国公司就发布了这样一款真正意义上的无线充电器，外形就像一个鼠标垫，只需要把要充电的设备放在上面就可以开始充电，而且可以同时对多个设备充电.另外一家名为WildCharge的公司也开发出了类似的产品.
　　关于无线充电的技术已经有过多年的讨论和研究，苹果、摩托罗拉等公司也都拥有各自的与之相近的技术专利，但是都没有完全达到非常理想的无线充电的效果.
　　值得一提的是，麻省理工学院物理学教授马林・索尔贾希克却提出一种新理论，只要让电磁能发射器同接收设备在相同频率上产生共振，它们之间就可以进行能量互换.“这就像剧院的歌星可以将玻璃杯震碎一样，”索尔贾希克说，“条件是歌星和玻璃杯二者的声波要形成共振.”
　　在这一理论基础上，索尔贾希克领导的6人小组进行了实验.他们利用两个铜丝线圈充当共振器.一个线圈与电源相连，作为发射器；另一个与台灯相连，充当接收器（见图）.结果，他们成功地把一盏距发射器2.13m开外的60W电灯点亮.最重要的是，试验显示“无线电能传输”技术对人类无害.因为电磁场只对能与之产生共振的物品有影响，而诸如人类、桌子、毛毯等物品对电磁场几乎都没有反应.
　　
　　“只要笔记本电脑所在屋子装备有无线电能传输器，人们就可以不再需要将电脑与插座相连来充电，因为它会自动充电.”研究小组成员之一彼得・费希尔教授说：“现代人生活在充斥着电线、插座的世界，而电能的无线传输技术将有可能让人类部分摆脱电线、电池带来的烦恼.因此，这是一项很有发展前途的新技术”.
　　下一步，研究小组要进行的则是设法增大发射器功率，以及接受器的接收效率.到那时，手机、笔记本电脑就可以在配置有发射器的屋子里自动充电，甚至不需要电池，也不需要通过插座与电源相连就可以直接使用.
　　尽管“无线电能传输”技术的出现让人看到了摆脱电线、充电烦恼的希望，但是，研究小组承认，“无线电能传输”技术还需改进，才能走进百姓家中.
　　在索尔贾希克领导的台灯实验中，电磁能发射器的能量只有百分之四十到百分之五十被台灯吸收，如果要想对化学电池进行无线充电，电池的接收率必须提高到百分之七十以上.为了点亮一盏60W的灯，研究人员使用的发射器就必须配置直径约0.6m的铜丝线圈.如果要想实现整座房间内的电器都能自动充电，铜丝线圈的直径预计将达2.1m.此外，电磁能发射器工作的有效距离最远仅为2.74m.要想提高这一有效距离，电脑、电话等设备还必须配置一个同样带有铜丝线圈的接受器.
　　目前，索尔贾希克领导的研究小组正在设法改进“无线电能传输”技术，以达到更加实用的目的.研究小组对此表现出极大的自信心.“我们不可能为一个球场供电，”索尔贾希克说.“但是，改进后的技术可以实现对手机、笔记本电脑进行无线充电.”

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