盡管智能手機上已經有無線充電板，但它們只有在(zai)手機靜(jing)止不動的情況(kuang)下才能工作。對于汽車(che)來說，這(zhe)和(he)目前(qian)在(zai)充電站充電一(yi)兩個(ge)小時一(yi)樣不方便。

三年前，斯坦福大學(xue)的(de)電氣工程師Shanhui Fan和他實驗(yan)(yan)室(shi)的(de)研究(jiu)生Sid Assawaworrarit建立(li)了(le)第一個(ge)可以無線為運動中的(de)物體(ti)充(chong)電的(de)系統。然而，這項技術(shu)的(de)效(xiao)率(lv)太低，在實驗(yan)(yan)室(shi)之外沒有用處。

現(xian)在，在《自然(ran)電子(zi)》雜志上(shang)，兩位工(gong)程師展示(shi)了一項技術(shu)，這項技術(shu)將來可以(yi)推廣到為公路上(shang)行駛的汽車提供動力(li)。從(cong)近期來看(kan)，該系(xi)統(tong)可能很快就能實現(xian)在機(ji)器(qi)人(ren)在倉庫和(he)工(gong)廠地板(ban)上(shang)移動時為它們無(wu)線充電，從(cong)而消除停機(ji)時間，使機(ji)器(qi)人(ren)幾乎可以(yi)全天候(hou)工(gong)作。

他說：“這(zhe)(zhe)是朝著一個實(shi)用、高效的汽(qi)車和機(ji)器(qi)人(ren)無線充(chong)電(dian)系(xi)統邁(mai)出的重(zhong)要一步，我(wo)(wo)們(men)將不(bu)得不(bu)加大(da)給行(xing)(xing)駛中的汽(qi)車充(chong)電(dian)的功率，但(dan)我(wo)(wo)不(bu)認為這(zhe)(zhe)是一個嚴重(zhong)的障礙。對于給機(ji)器(qi)人(ren)進行(xing)(xing)無線充(chong)電(dian)，這(zhe)(zhe)已(yi)經(jing)在實(shi)用范圍(wei)內了(le)。”

無(wu)線充電器通過產(chan)(chan)生一個(ge)磁(ci)場來傳輸(shu)電能，這個(ge)磁(ci)場以一定的頻(pin)率振蕩，在接收設備的線圈(quan)中產(chan)(chan)生共振振動。問題是，如果光源和(he)接收器之間的距離變化很小(xiao)，諧(xie)振頻(pin)率就(jiu)會改變。

三年前，研究(jiu)人員取得了(le)第(di)一(yi)個突破，他們開發(fa)了(le)一(yi)種無線充電(dian)(dian)器(qi)(qi)，即使與(yu)接收(shou)器(qi)(qi)的(de)距離(li)改變，它也能傳(chuan)輸電(dian)(dian)流。他們通過集成放(fang)大器(qi)(qi)和反饋電(dian)(dian)阻來實(shi)(shi)現這一(yi)點(dian)，當充電(dian)(dian)器(qi)(qi)和移(yi)動物體之間(jian)的(de)距離(li)改變時(shi)，反饋電(dian)(dian)阻允許(xu)系(xi)統(tong)自(zi)動調整(zheng)其工作(zuo)頻率(lv)。但是，最初的(de)系(xi)統(tong)沒有足夠的(de)效(xiao)率(lv)來實(shi)(shi)現。放(fang)大器(qi)(qi)內部(bu)使用如此多的(de)電(dian)(dian)來產生所(suo)需(xu)的(de)放(fang)大效(xiao)果，以至于系(xi)統(tong)只(zhi)傳(chuan)輸了(le)流經系(xi)統(tong)的(de)10％的(de)功率(lv)。

在(zai)他們的(de)(de)(de)(de)新(xin)論(lun)文中，研(yan)究人員(yuan)展(zhan)示了(le)如何將系(xi)統的(de)(de)(de)(de)無線傳輸效(xiao)率提高(gao)到(dao)92％。Assawaworrarit解釋說，關鍵是(shi)用一(yi)個更高(gao)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)“開關模式”放(fang)(fang)大(da)(da)器取代(dai)原來的(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)大(da)(da)器。這種放(fang)(fang)大(da)(da)器并不(bu)新(xin)鮮，但它們非常挑剔，而且只能(neng)在(zai)非常精確(que)的(de)(de)(de)(de)條件下才能(neng)產(chan)生(sheng)高(gao)效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)大(da)(da)效(xiao)果。經過多年的(de)(de)(de)(de)修修補補和額外(wai)的(de)(de)(de)(de)理論(lun)研(yan)究，我(wo)們才設計出了(le)有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)電路結構。

這個(ge)新的(de)(de)(de)(de)實驗室原型可以(yi)在2到3英尺(chi)的(de)(de)(de)(de)距(ju)離內無線傳輸(shu)10瓦(wa)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力。研究人員說，擴大一個(ge)系統來傳輸(shu)一輛汽(qi)車(che)所(suo)(suo)(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)數十(shi)或數百千瓦(wa)電(dian)(dian)力，沒有任何根本的(de)(de)(de)(de)障礙。這個(ge)系統的(de)(de)(de)(de)速度足以(yi)為一輛超(chao)速行駛的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)提供補給。無線傳輸(shu)只需(xu)(xu)要幾(ji)毫秒——這只是以(yi)每小時(shi)(shi)70英里的(de)(de)(de)(de)速度行駛的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)穿過(guo)4英尺(chi)充電(dian)(dian)區所(suo)(suo)(suo)需(xu)(xu)時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)一小部分(fen)。唯一的(de)(de)(de)(de)限制因素，將是汽(qi)車(che)電(dian)(dian)池需(xu)(xu)要吸收(shou)所(suo)(suo)(suo)有的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力需(xu)(xu)要多久。

Assawaworrarit說，無(wu)線充電(dian)器不會構成健康風險，因為即使是功(gong)率足夠大的(de)汽(qi)車充電(dian)器也(ye)會產生完全(quan)在現有(you)安(an)全(quan)準則范圍內的(de)磁場。的(de)確(que)，磁場可以在人們(men)沒(mei)有(you)任何(he)感覺的(de)情況下把電(dian)傳導給他們(men)。

盡(jin)管無(wu)線充(chong)(chong)電器(qi)(qi)要在高速公(gong)(gong)路上嵌入可(ke)能還需要很多(duo)年，但機器(qi)(qi)人甚至無(wu)人機的(de)機遇更(geng)為緊迫(po)。與長時間的(de)高速公(gong)(gong)路相比，在地(di)面或屋頂安裝充(chong)(chong)電器(qi)(qi)的(de)成本要低得多(duo)。研(yan)究人員說，想象(xiang)一下一架無(wu)人機，它可(ke)以偶爾俯(fu)沖(chong)下來，在屋頂上盤旋，快(kuai)速充(chong)(chong)電，就能飛(fei)一整(zheng)天。