如果你认为无线互联网让生活变得方便,那就试着理解无线电力。研究人员已经成功地点亮了一个60瓦的灯泡,方法是从一个特殊设计的铜线圈通过空气将能量传输到灯泡,灯泡连接到七英尺外的第二个线圈[见右图]。最终目标是:缩小线圈并增加它们之间的距离,以便一个发射“无线电力”(发明者对这种效应的称呼)的基站可以为一个房间的可充电设备供电,每个设备都包含自己的小线圈。
物理学家在一个多世纪前就已知道,运动的磁场会产生电场,反之亦然,这种效应称为电磁感应,它使电机转动,并允许你的电动牙刷在放在底座上时充电。但感应通常只在非常短的距离内有效,这就是为什么牙刷和底座必须接触。
去年冬天,麻省理工学院的物理学家提出,他们可以通过从一段线圈中投射磁场来扩展感应的范围,该线圈盘绕成使其两端几乎接触。端部之间的间隙迫使电子以特定的速率在盘绕中来回振荡,从而产生以特征频率振荡的磁场。匹配线圈中的电子将具有相同的频率,因此它们会以与歌剧演员唱出正确的音符时酒杯破碎相同的方式拾取磁场。
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麻省理工学院的物理学家预计,移动的电子——又名电流——将携带足够的能量来为笔记本电脑提供大约所需的30瓦功率,团队负责人马林·索尔贾西奇说。正如今天在科学杂志在线描述的那样,他们通过构建一对30厘米宽的铜线圈并将灯泡插入接收线圈来测试他们的理论。
团队成员阿里斯蒂德斯·卡拉利斯说,虽然只有40%的效率,大约是笔记本电脑电池效率的一半,但该系统按预期工作。他说,缩小线圈将具有挑战性,因为到达线圈的磁场会减少。
耶鲁大学理论物理学家道格拉斯·斯通说:“对于这件事来说,最大的障碍将是,不应该吸收辐射的人、实体或设备是否会吸收辐射。”斯通没有参与这项研究。
斯通说,无线电力的最引人注目的地方是它的简单性。“这是一个基于100多年前的原理的想法,”他说。“我们并非都在思考11个维度以及宇宙的开始和结束。”