日本搞出奇妙充電屋，坐在任意位置都能隔空充電！研究登上Nature子刊
可充手機(jī)筆記本臺燈等
現(xiàn)在的無線手機(jī)充電好是好，但只能牢牢拴在充電板上充。
有沒有可能像無處不在的WIFI一樣隨時為我們的手機(jī)充電呢？
東京大學(xué)和密歇根大學(xué)的研究人員發(fā)明了這樣一個無線充電室，可以提供50W的傳輸功率，成功為屋內(nèi)的手機(jī)、電臺燈和小風(fēng)扇充上了電。
ps.注意臺燈的插頭就在地上，電風(fēng)扇沒有連接任何線路，手機(jī)上的那根線是連接收器用的。
研究成果發(fā)表在Nature Electronics。
50W傳輸功率的無線充電室
實現(xiàn)無線充電的方法有3種：電磁感應(yīng)式、磁場共振和無線電波式。
本研究采用的是磁場共振原理：發(fā)送和接收裝置在一個特定的頻率上共振，就可以交換彼此的能量。
該房間規(guī)模為3mx3mx2m，首先在外面配備一個輸出頻率為1.34MHz的射頻電源，然后通過激勵線圈（drive coil）將電磁波輸送到房間內(nèi)。
通過房間墻壁上的導(dǎo)電表面和導(dǎo)電極來產(chǎn)生共振磁場，最后再用一個小線圈組成的接收設(shè)備就可以給手機(jī)等設(shè)備充電了。
該系統(tǒng)的關(guān)鍵之一就是建立了一個共振結(jié)構(gòu)生成共振磁場：這是通過放置在壁腔中的集成電容器來搞定的，它可同時將電場捕獲在電容器內(nèi)部。
而電磁在方形的房間內(nèi)傳播會形成死角，此外線圈接收器也需要與磁場對齊來接受能量，所以系統(tǒng)的另一個關(guān)鍵是如何讓房間的每一個角落都布滿磁場。
作者將接受方式比喻成用網(wǎng)抓蝴蝶，成功的關(guān)鍵是讓房間內(nèi)有盡可能多的蝴蝶并且蝴蝶飛的方向也盡可能多。
因此，該系統(tǒng)最終生成了兩個獨立的3D磁場：一個圍繞房間的中心轉(zhuǎn)，另一個在各個角來回轉(zhuǎn)，這樣就能保證設(shè)備在房間的任意位置都可以充電了。
當(dāng)然，方形的房間四個角還是會照顧不到，所以東京大學(xué)正在建設(shè)的這個專門的無線充電室為一個鋁制的八邊形（高2m，直徑3mi）：
這樣就全方位無死角了。
這是該充電室和市面上的無線充電設(shè)備第一個區(qū)別：可以任意位置充。
而小米雖然今年提出了一個真正的無線充電樁（原型階段），可以真正做到數(shù)米遠(yuǎn)都能給手機(jī)充電。
但它也有一個問題：功率還不夠大，只有5W。當(dāng)然，目前常見無線手機(jī)充電設(shè)備比如iPhone 12最高也只有15W。
所以這個無線充電室的另一個優(yōu)勢就是它提供的至少50W的功率。
而且不用擔(dān)心安全，這個充電室完全符合FCC規(guī)定。
最后，除了給手機(jī)等設(shè)備充電，該技術(shù)還能運用到可植入醫(yī)療設(shè)備、家中或工業(yè)環(huán)境中的移動機(jī)器人等。
隨著技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，這種無線充電室提供的功率還會更高。
論文地址：
https://www.nature.com/articles/s41928-021-00636-3
參考鏈接：
https://techxplore.com/news/2021-08-room-powers-laptops-wires.html
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