无线充电扩大范围：台灯、风扇在室内任意位置都可充电

作者所展示的室内无线充电演示视频，其来源是东京大学以及《自然-电子学》杂志，具体时间为01分38秒。

该论文于北京时间8月30日晚上11点整，在享有盛誉的国际学术期刊《自然-电子学》上正式发布，其题目为《基于腔体多模谐振器的房间尺度磁准静态无线能量传输》，而该论文的通讯作者则是东京大学的客座助理教授笹谷拓也。

电子设备在工业制造及日常生活中得到了广泛的应用，它们大多依赖电线进行充电或使用一次性电池供电，操作上需人工干预，且有可能对环境造成负面影响。而无线电能传输技术则能确保对空间内分布的众多设备进行安全供电，从而有效摆脱了电线的限制。

19世纪80年代，无线电能传输技术的研究拉开了序幕。进入上世纪60年代，美国学者Brown等人投身于无线电能传输的研究工作，为实验提供了坚实的基础。到了2007年，麻省理工学院的科研人员运用磁耦合谐振的原理，成功实现了中距离的无线电能传输。他们在一个超过2米的空间内，点亮了一个60瓦的灯泡，传输效率达到了大约40%。

当前，无线电能传输技术已应用于小型电子设备，诸如智能手机、电动牙刷等。然而kaiyun全站登录网页入口，现有系统要求这些设备必须处于静止状态，并且与充电座或充电板的距离需维持在几厘米以内。

在此次项目中，笹谷拓也及其团队研发了一项技术，该技术通过墙体内导电表面的多向性电流分布，将室内空间转变为无线能量传输系统。这项技术称作多模准静态腔体谐振器，能在3米×3米×2米的整个空间内营造三维磁场，并且能够高效地与诸如智能手机、灯泡或电扇等电子设备上的微型接收线圈相连接。

多模准静态腔谐振器 论文插图

线圈在接收时必须对准磁场，以实现最佳性能，尽管如此，房间内各区域和移动设备间的能量传输效率依然能够保持在37.1%以上。作者指出，相较于以往的方法，比如目前通用的基于线圈的发射器，这一技术展现出更高的灵活性。

该方法适用于实现数十瓦功率的大容量传输。同时，它在系统层面展现了高度的灵活性，并能有效抵御空间中常见物品的干扰。正因具备这些优势，该技术拥有广泛的潜在应用前景。笹谷拓在接受澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者采访时指出，这些应用包括充电柜、无线供电室以及无线供电工厂等。

构建的房间尺度谐振器 论文插图

在论文中，他们呈现了一个带有常规家具的无线供电空间，以此作为相关应用的一个具体案例。在这个无线供电空间内，台灯、风扇以及智能手机均能实现无线充电。模拟实验进一步显示，房间级别的谐振器能够安全地为功率低至1/5000的设备输送超过50瓦的电能。

生活环境中房间尺度的无线电能传输 论文插图

研究人员对系统的安全性进行了研究，特别是关注在运行过程中生物组织可能吸收的能量量，其发现与联邦通信委员会及电气与电子工程师学会所设定的标准相吻合。在所使用的频率范围内，电磁场暴露的主要健康风险包括体温上升和电刺激。因此，这些标准是以生物组织吸收的电辐射能量以及由此产生的内部电场这两种健康效应相关的物理量为依据制定的。

研究者指出开元棋官方正版下载，考虑到该技术在系统层面的适应性和对环境干扰的抵抗能力，预计其安全无线电能传输技术将在工业及日常生活的电子设备供电领域展现出广泛的应用前景。

我们面临的一个难题在于实际系统的部署问题，毕竟我们若从零开始自行搭建，难度颇大。为此，我们打算研究并采用通用的构建技术，以期高效构建这些系统。笹谷拓也补充道kaiyun全站app登录入口，我们还将致力于探索提升系统性能的途径。

谈到无线电能传输技术的未来进展，笹谷拓明确指出，目前研究界（包括我们团队）掌握了众多技术手段，我认为这些技术将会伴随着具体应用场景的诞生而不断进步。新应用场景对技术的需求将催生更多的基础研究。