当前热点-研究人员在30米的距离内实现了无线传输电力

来源：腾讯网　2022-09-02 15:44:18

有一天，我们也许可以通过空气为手机和平板电脑无线充电，这要归功于最新开发的技术。

研究人员使用红外激光在30米（98英尺）的距离内传输了400mW的光功率。这些电量足以为小型传感器充电，不过假以时日，它也可以被开发用于为智能手机等大型设备充电。

所有这些都是在一种完全安全的方式下完成的。当不使用时，激光会回到低功率模式。

(资料图片仅供参考)

它的技术术语是“分布式激光充电”，这里开发的这种特殊类型的设备比之前类似的无线电力传输技术实验更安全，也能走得更远。

来自韩国世宗大学的电气工程师金勇河（音译）说：“虽然大多数其他方法都要求接收设备在一个特殊的充电支架中，或者是固定的，但分布式激光充电可以实现自对准，而无需跟踪过程，只要发射机和接收器在彼此的视线范围内。”

通常情况下，组成激光腔的光反射组件会在同一个设备中。在这里，它们被分成发射器和接收器，这意味着只要发射器和接收器在彼此的视线内，激光腔就会在两者之间的空间形成。

在实验装置中，在距离接收器 30 米处设置了一个经过特殊处理的银白色金属铒（Erb）的放大器发射机，该接收机配备了一个光伏电池，用于将光信号转换为电能。

上图：实验装置。

这款接收器只有10毫米× 10毫米（0.4英寸× 0.4英寸），小到可以装进传感器等小型设备中。例如，更小的智能家居设备，如运动或温度传感器，可以通过这种方式无线充电。

有一天，你可以走进机场，一边使用手机，一边给它充电 —— 不需要电缆或插头。不过，在此之前，研究团队必须提高该系统能够传输的能量水平。

这个过程的一部分，可能包括升级接收器中的光伏电池，这样它就能将更多的激光转化为电能。另一个潜在的改进可能是，让设置同时与多个接收器一起工作。

这种激光的中心波长为1550纳米，是红外光谱中最安全的部分，不会伤害人类的皮肤或眼睛。科学家们做了一些进一步的改进，以提高系统的效率，以确保尽可能多的能量被转移。

电气工程师金勇河说：“在接收单元中，我们加入了一个球形透镜反反射器，以促进360度发射-接收校准，这最大限度地提高了功率传输效率。我们通过实验观察到，该系统的整体性能取决于球透镜的折射率，2.003折射率是最有效的。”

目前，这项技术还处于早期阶段，但无线能量传输不仅对个人电子产品有益 —— 它还可以在电缆很难组装或维护的工业环境中产生巨大影响。

电气工程师金勇河说：“在工厂中使用激光充电系统替换电源线，可以大幅节省维护和更换成本。在电气连接可能造成干扰或火灾危险的恶劣环境中，这将特别有用。”

这项研究发表在《光学快报》上。

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