截至目前,絕大多數(shù)無(wú)線電力的傳輸仍局限在很短的距離,且通常需要充電站或某種充電載體。
迪士尼研究中心(Disney Research)開發(fā)出一種稱為準(zhǔn)靜態(tài)空腔共振(Quasistatic Cavity Resonance, QSCR)的技術(shù),據(jù)稱能讓整個(gè)房間內(nèi)所有的電子設(shè)備都通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(Wi-Fi)充電,不再需要充電線或充電插座。
準(zhǔn)靜態(tài)空腔共振技術(shù)研究報(bào)告由迪士尼研究中心的研究人員Matthew J. Chabalko、Mohsen Shahmohammadi和Alanson P. Sample共同發(fā)表在今年二月份的PLOS ONE線上期刊。
研究團(tuán)隊(duì)在一個(gè)16x16英尺的房間內(nèi)搭建了實(shí)驗(yàn)室,使用近場(chǎng)靜磁波讓房間內(nèi)的幾支手機(jī)、風(fēng)扇和電燈同時(shí)充電。研究人員表示,新開發(fā)的技術(shù)有望打破無(wú)線充電在智能設(shè)備充電領(lǐng)域中停滯不前的僵局,通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)空腔共振技術(shù),在室內(nèi)做到為多個(gè)電器同時(shí)充電并使其順暢運(yùn)作已經(jīng)沒有問題了。
無(wú)線電力傳輸一直是研究人員追求的夢(mèng)想。著名的發(fā)明家Nikola Tesla曾在1890年代提出無(wú)線照明系統(tǒng)的構(gòu)想,并提出一種能在住家和工廠等較長(zhǎng)距離應(yīng)用中無(wú)線傳輸電力的系統(tǒng)。盡管沒有實(shí)現(xiàn),但Tesla的想法一直由后世的科學(xué)家接力研究。但截至目前,絕大多數(shù)無(wú)線電力的傳輸仍局限在很短的距離,且通常需要充電站或某種充電載體。
準(zhǔn)靜態(tài)空腔共振技術(shù)能夠在房間內(nèi)的地板、天花板和墻壁產(chǎn)生誘導(dǎo)電流,這代表著整個(gè)房間都可成為供電的媒體,而這反過(guò)來(lái)又會(huì)在房間內(nèi)部產(chǎn)生均勻的磁場(chǎng)。通過(guò)這個(gè)技術(shù),電力能高效地傳送到操作在與磁場(chǎng)相同諧振頻率的接收線圈。同時(shí),人們擔(dān)心的電磁波問題也得到了解決,在該架構(gòu)內(nèi)的感應(yīng)電流被引導(dǎo)通過(guò)離散電容器,用來(lái)隔離潛在的有害電場(chǎng)。
Chabalko表示,“我們的模擬結(jié)果顯示,我們搭建的系統(tǒng)可以傳輸1.9千瓦的功率,同時(shí)能滿足美國(guó)聯(lián)邦政府的安全規(guī)范。”換句話說(shuō),這次的研究成果在實(shí)際應(yīng)用中可同時(shí)對(duì)320部智能手機(jī)充電。
Sample則對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用前景更加樂觀。“在這次的實(shí)驗(yàn)中,我們已經(jīng)在一個(gè)一般大小的房間中成功實(shí)現(xiàn)了多部設(shè)備的同時(shí)間無(wú)線充電,未來(lái)這個(gè)技術(shù)還能自由縮小或擴(kuò)大應(yīng)用區(qū)域,其至到倉(cāng)庫(kù)般大小都有可能。”
研究人員建構(gòu)了一個(gè)16x16英尺的房間,該房間采用鋁來(lái)搭建墻壁、地板天花板,同時(shí)固定的邊框也是采用鋁。房間正中央設(shè)置了一根銅桿,兩端分別有小空隙插入離散電容。
Chabalk表示,這些電容器設(shè)置了該架構(gòu)的電磁頻率并用于控制電場(chǎng),以低兆赫頻率操作的設(shè)備能在房間內(nèi)任何角落接收電源。與此同時(shí),該頻率上的電磁波并不會(huì)與其他房間內(nèi)日常使用的材料相互作用,所以房?jī)?nèi)其他物品都不會(huì)受到影響。
盡管這個(gè)展示的房間是特別定制的,但Sample表示,在投入實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以減少在墻壁、天花板和地板中的金屬材質(zhì)需求量。在導(dǎo)入實(shí)際應(yīng)用時(shí),研究人員表示可能會(huì)改變現(xiàn)有架構(gòu),如采用模塊化面板或是導(dǎo)電涂料來(lái)替代全金屬材質(zhì)。而較大的空間則可考慮采用較多的銅極。
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