2011年,时任宾夕法尼亚大学古生物学专业高年级学生的梅雷迪思·佩里拿起她的笔记本电脑充电器,她不禁想,这种笨重的电线是否有一天会过时。她开始研究将这个想法变成现实的方法。佩里了解到,基于磁共振和电磁感应的无线电力发射器已经存在,但它们的范围有限。它们的缺陷是平方反比定律,该定律指出电磁辐射的强度与距发射源的距离平方成反比。
然而,机械振动不会有这个问题。利用来自空气的振动,使用压电换能器将机械能转化为电能,这似乎是一个更好的主意。因为声音不过是振动的空气粒子,理论上它应该能够传输能量。而超声波是安全、无声且高能量的,将是完美的选择。
当佩里与她所在大学及其他地方的教授讨论这个想法时,许多人告诉她,这永远行不通——不可能从超声波中提取足够的电力来为电子设备充电,而且如果她尝试,她会遇到一系列电气工程和声学问题。“但我知道数学是正确的,”她说。“没有人向我提供足够的证据来证明这实际上是不可能的。”因此,佩里创立了一家名为 uBeam 的公司来开发这项技术。uBeam 发射器目前处于原型阶段,它充当定向扬声器。它聚焦超声波以创建一个能量热点;连接到电子设备的接收器接收该能量并将其转换为电力。她的目标是在两年内交付第一批产品。
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佩里说,通用的无线充电系统将消除我们目前携带的大量不兼容的电线和充电器,并使移动设备能够在不耗尽电池的情况下执行能源密集型任务。取消电线还可以为室内设计创造新的选择,并减轻飞机、汽车、宇宙飞船或任何其他今天负载着沉重电缆的车辆的重量。“总的来说,无线充电将使我们在与物理世界的互动方面获得自由,”佩里说。“它使我们摆脱了墙壁的束缚。”
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