新無線電力傳輸系統誕生:1米範圍內都能高效輸電

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新無線電力傳輸系統誕生:1米範圍內都能高效輸電

英國《自然》雜誌13日發表一項物理學最新研究成果稱,美國科研團隊利用宇稱—時間對稱(PT對稱性)原理製成了一種無線電力傳輸系統,其在1米範圍內的不同距離均能實現高效電力傳輸。實驗中,LED燈可以在遠離電源的情況下成功充電。

無線電力傳輸技術的發展將為現今社會的多種應用奠定基礎,如為植入式醫療裝置充電和固定式電動車無線充電。但是,要創建一個不受操作條件變化影響的系統很不容易,譬如說,不受電源與無線受電設備之間距離的制約就難以做到;而同時還要保持電力傳輸效率穩定的話,就存在更大的挑戰。

此次,美國斯坦福大學電子工程教授范汕洄及其同事創建的無線電力傳輸系統,在1米範圍內的不同距離均能實現高效電力傳輸。該系統是利用宇稱—時間對稱原理製成的。宇稱—時間對稱是描述微觀物體運動基本理論的量子力學中的概念,一般來講,物理中的對稱性是指一個系統在特定變換下所呈現的內在不變性,宇稱—時間對稱性即空間反射和時間反演下的不變性。團隊利用這一原理製成的系統,可以在約1米的距離變化範圍內,保持電力傳輸效率不變。

研究團隊利用LED燈進行了測試實驗。結果表明LED燈可以受電,而且可以遠離電源——直到約1米左右的分界點,這一過程中亮度一直維持不變。

在相應的新聞與評論文章中,法國科學研究中心、巴黎高等物理化工學院科學家傑弗洛伊·蘿實表示,這項最新發現有望用於為傳輸距離和方向持續發生變化的移動裝置或車輛充電。

現在人們對無線電力傳輸已不陌生,手機、電動牙刷這種家用設備似乎隨隨便便都能實現。但是它們在充電效率、電源與設備距離這兩點上,始終不太理想。如今的新成果為突破以上瓶頸提供了可能。其實不僅是小家電與電動汽車,在許多「扯電線」有危險的地方,譬如礦井和石油開採,又或者「架電線」困難的地方,如孤島和山頭基站,這樣高效而穩定的無線輸電系統都至關重要。

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