量子力学让无线充电变得更加“有趣” 能量伴随距离不断变化

来源:互联网 作者:互联网2017年06月17日 06:00
[导读] 电子发烧友早八点讯:北京时间6月16日上午消息,智能手机和其他电子设备的无线充电很方便,但仍有问题存在:在充电时,你的设备必须固定放在某个地方。一种新的自我调谐设计意味着,你在移动时仍然可以给设备充电。

电子发烧友早八点讯:北京时间6月16日上午消息,智能手机和其他电子设备的无线充电很方便,但仍有问题存在:在充电时,你的设备必须固定放在某个地方。一种新的自我调谐设计意味着,你在移动时仍然可以给设备充电。

目前的无线充电器通过磁感应来进行充电:将充电器和设备进行调谐,使其产生共振。如果电源和设备之间的距离固定,那么这种设计是有效的。不过如果设备在移动中,那么这种方式就会面临挑战。

斯坦福大学的Fan Shanhui及其团队开发了一种无线充电器,即使设备移动至距离电源1米远的地方,仍然可以继续充电。在不减少能量传输的情况下,充电器的方向可以持续变化。在演示中,该团实现了在不降低亮度的情况下,为持续移动的LED灯泡供电。

如果想利用当前的系统实现同样的目标,那么电路就需要不断地调整。Fan Shanhui表示:“这增加了复杂性。我们的系统首次在不需要主动调谐的情况下实现了这个目标。”

该团队用到了量子力学的概念“宇称-时间对称”。在这个系统中,这涉及到充电器和LED灯泡之间的耦合电路,当灯泡移动到更远的位置时,充电器中的放大器将会提高能量,以抵消远距离造成的能量损失。Fan Shanhui表示:“看到一个基本的物理概念在完全不同的领域得到应用,这很有趣。”

北卡罗来纳州立大学的丹尼尔·斯坦希尔(Daniel Stancil)认为,这个概念很有意思。他表示:“你可以在使用手机时直接充电,而不必将手机放在充电板上。”尽管实现这种自我调谐的电路还有其他方法,但他认为新方法更简单,实现起来成本也更低。

Fan Shanhui及其同事正计划优化充电器的覆盖范围。他们将修改设计,提高充电距离。对于为移动中的车辆充电,这非常有用。

无线系统未来某天将被用于在更远的距离上传送电力。例如,一支团队正在考虑利用激光和气球技术将电力输送至灾区。最终,他们希望在太空中收集太阳能,并将其传送回地球。由于没有地球大气的阻隔,太空中可以收集的太阳能比地球上多得多。

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