無線電源有望使設(shè)備擺脫電池和電纜的束縛，但商業(yè)系統(tǒng)通常僅限于充電站?，F(xiàn)在科學家們已經(jīng)開發(fā)出一種他們所說的可以安全地為房間內(nèi)任何地方的設(shè)備充電的方法。

　　此外，“這種方法可以縮小到充電工具箱和無線充電倉庫，”研究主要作者、東京大學電氣和計算機工程師 Takuya Sasatani 說。未來，它還可以為植入式醫(yī)療設(shè)備供電，“這些設(shè)備目前在電源方面面臨嚴峻挑戰(zhàn)，”他補充道。

　　無線電力傳輸系統(tǒng)目前用于為智能手機和電動牙刷等小型電子設(shè)備充電。然而，大多數(shù)依賴磁場的商業(yè)系統(tǒng)要求這些設(shè)備保持靜止并保持在其充電墊或底座上或附近。

　　使用微波和其他形式的電磁輻射的無線電力傳輸策略可以實現(xiàn)更遠距離的高效充電。然而，基于微波的技術(shù)可能對活體組織構(gòu)成安全隱患，需要大型天線以及復雜的機制來跟蹤設(shè)備。

　　現(xiàn)在 Sasatani 和他的同事們已經(jīng)開發(fā)出一種安全地將房間變成無線充電站的方法。他們建議它還可以縮小規(guī)模以創(chuàng)建小型充電柜，或者擴大規(guī)模以將整個工廠樓層或建筑物變成無線充電區(qū)。

　　這種被稱為多模準靜態(tài)腔諧振的新技術(shù)使用整個房間墻壁內(nèi)置的導電表面和房間中間的導電桿來生成 3-D 磁場模式，可以有效地與連接到的小型線圈接收器相互作用。電氣設(shè)備。在一個專門建造的 3 米 x 3 米 x 2 米的鋁制測試室進行的實驗中，研究人員在房間的任何地方都無線供電的電子設(shè)備，如智能手機、燈泡和風扇，無論人或家具放在什么地方。

　　Sasatani 說：“我們的技術(shù)可以在大容量內(nèi)隨時隨地提供數(shù)十瓦的電力，這是其他方法無法安全實現(xiàn)的。” “與由線圈組成的無線充電板相比，我們的方法在設(shè)備位置上具有更大的自由度?！?/p>

　　使這種方法奏效的一個關(guān)鍵是限制可能損害生物組織的有害電場。科學家們使用了一種放置在墻壁空腔中的電容器，因此該結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生在房間內(nèi)產(chǎn)生共振的磁場，同時將電場捕獲在電容器內(nèi)。

　　另一個挑戰(zhàn)是產(chǎn)生可以到達房間每個角落的磁場，因為磁場通常以圓形模式傳播，從而在備用房間中產(chǎn)生死角。為了解決這個問題，研究人員產(chǎn)生了多個 3-D 磁場--一個圍繞房間的中心磁極繞圈傳播，而其他磁場在角落里旋轉(zhuǎn)，在相鄰的墻壁之間傳播，成功地消除了零區(qū)。

　　超過 37% 的電力傳輸效率可以在房間的任何地方實現(xiàn)，并且在設(shè)備處于運動狀態(tài)時也是如此。接收器確實需要與磁場成直角對齊，以實現(xiàn)最大的充電效率。

　　“我們方法的一個明顯缺點是我們必須修改整個環(huán)境才能使其工作，”Sasatani 指出。

　　安全測試表明，新系統(tǒng)可以向房間內(nèi)的任何位置提供至少 50 瓦的功率，而不會超出FCC和IEEE電磁場暴露準則。研究人員表示，通過進一步的調(diào)整，他們可以提供更多的動力。

　　“我們注意到我們的安全評估仍然很原始，我們肯定需要對這個話題進行進一步的調(diào)查，”Sasatani 說。

　　Sasatani 說，這樣的研究可以幫助推動新的物聯(lián)網(wǎng)（IoT） 應用。它還可以幫助為家庭、倉庫或其他場所的移動機器人充電。

　　“目前，由于維護電池的成本，很難將小型計算機放置在任何地方，”Sasatani 解釋說。“因為這項技術(shù)可以省略手動充電，它可以成為到處分發(fā)智能設(shè)備的驅(qū)動力?！?/p>

　　Sasatani 說，該集團的技術(shù)可能最容易在新建建筑中實施，但改造現(xiàn)有結(jié)構(gòu)以適應這種充電也是可能的。

　　“我們計劃探索使用標準構(gòu)建技術(shù)構(gòu)建這些系統(tǒng)，”Sasatani 說。“如果將來開發(fā)出優(yōu)良的導電涂料，我們也可以在墻壁上涂上導體來制造系統(tǒng)。”