?量子力學(xué)讓無線充電變得更加“有趣” 能量伴隨距離不斷變

電子報(bào)道：北京時(shí)間6月16日上午消息，智能手機(jī)和其他電子設(shè)備的無線充電很方便，但仍有問題存在：在充電時(shí)，你的設(shè)備必須固定放在某個(gè)地方。一種新的自我調(diào)諧設(shè)計(jì)意味著，你在移動(dòng)時(shí)仍然可以給設(shè)備充電。

目前的無線充電器通過磁感應(yīng)來進(jìn)行充電：將充電器和設(shè)備進(jìn)行調(diào)諧，使其產(chǎn)生共振。如果電源和設(shè)備之間的距離固定，那么這種設(shè)計(jì)是有效的。不過如果設(shè)備在移動(dòng)中，那么這種方式就會(huì)面臨挑戰(zhàn)。

斯坦福大學(xué)的Fan Shanhui及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種無線充電器，即使設(shè)備移動(dòng)至距離電源1米遠(yuǎn)的地方，仍然可以繼續(xù)充電。在不減少能量傳輸?shù)那闆r下，充電器的方向可以持續(xù)變化。在演示中，該團(tuán)實(shí)現(xiàn)了在不降低亮度的情況下，為持續(xù)移動(dòng)的LED燈泡供電。

如果想利用當(dāng)前的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同樣的目標(biāo)，那么電路就需要不斷地調(diào)整。Fan Shanhui表示：“這增加了復(fù)雜性。我們的系統(tǒng)首次在不需要主動(dòng)調(diào)諧的情況下實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)用到了量子力學(xué)的概念“宇稱-時(shí)間對(duì)稱”。在這個(gè)系統(tǒng)中，這涉及到充電器和LED燈泡之間的耦合電路，當(dāng)燈泡移動(dòng)到更遠(yuǎn)的位置時(shí)，充電器中的放大器將會(huì)提高能量，以抵消遠(yuǎn)距離造成的能量損失。Fan Shanhui表示：“看到一個(gè)基本的物理概念在完全不同的領(lǐng)域得到應(yīng)用，這很有趣。”

北卡羅來納州立大學(xué)的丹尼爾·斯坦希爾（Daniel Stancil）認(rèn)為，這個(gè)概念很有意思。他表示：“你可以在使用手機(jī)時(shí)直接充電，而不必將手機(jī)放在充電板上?！北M管實(shí)現(xiàn)這種自我調(diào)諧的電路還有其他方法，但他認(rèn)為新方法更簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來成本也更低。

Fan Shanhui及其同事正計(jì)劃優(yōu)化充電器的覆蓋范圍。他們將修改設(shè)計(jì)，提高充電距離。對(duì)于為移動(dòng)中的車輛充電，這非常有用。

無線系統(tǒng)未來某天將被用于在更遠(yuǎn)的距離上傳送電力。例如，一支團(tuán)隊(duì)正在考慮利用激光和氣球技術(shù)將電力輸送至災(zāi)區(qū)。最終，他們希望在太空中收集太陽能，并將其傳送回地球。由于沒有地球大氣的阻隔，太空中可以收集的太陽能比地球上多得多。