近期，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種給周邊正在運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行無(wú)線電力傳輸?shù)募夹g(shù)，可用于交通、醫(yī)療器械等諸多領(lǐng)域。

設(shè)想一下，假如電動(dòng)汽車(chē)在公路上奔跑時(shí)就可以充電，那人們就不必再擔(dān)心它的行駛距離了，而且成本也會(huì)降低。或許有一天，電力會(huì)成為交通工具的標(biāo)準(zhǔn)燃料。

“除了對(duì)汽車(chē)和類似手機(jī)的個(gè)人裝置進(jìn)行無(wú)線充電外，我們的新技術(shù)還可以給用于生產(chǎn)的機(jī)器人技術(shù)帶來(lái)突破，” 該項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人、斯坦福大學(xué)電氣工程專業(yè)的范教授(Shanhui Fan)說(shuō)。

早在2007年，麻省理工學(xué)院就開(kāi)發(fā)了給幾英尺外的靜止物體進(jìn)行無(wú)線輸電的技術(shù)，斯坦福的研究團(tuán)隊(duì)以此為基礎(chǔ)又向前邁進(jìn)了一步，實(shí)現(xiàn)了給移動(dòng)中的LED燈泡進(jìn)行無(wú)線輸電。

但是，實(shí)驗(yàn)中的輸電量?jī)H為1毫瓦，而電動(dòng)汽車(chē)需要的卻是上萬(wàn)千瓦的充電量。因此，研究人員目前仍在致力于如何大幅增加傳輸?shù)碾娏?，并?duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整以延長(zhǎng)傳輸距離、提高效率。

電動(dòng)汽車(chē)目前最大的缺陷是因電量帶來(lái)的行駛距離的受限。特斯拉汽車(chē)公司即將推出Model 3，并希望其單次充電的行駛距離能超過(guò)200英里，而已經(jīng)上市的Chevy Bolt據(jù)說(shuō)充一次電能行駛238英里。但電動(dòng)汽車(chē)的電瓶通常需要幾個(gè)小時(shí)才能完全充電，如果能做到邊行駛邊充電，這一難題就會(huì)得到解決。

研究人員的設(shè)想是，在路面下埋上一系列通電的線圈，通過(guò)這些線圈給安裝在汽車(chē)底部的線圈進(jìn)行輸電。

有些專家曾設(shè)想，在自動(dòng)化的高速公路系統(tǒng)中，無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)?yán)锰?yáng)能或其它可再生能源進(jìn)行無(wú)線充電，目的是減少事故并增加交通流量，同時(shí)降低溫室氣體的排放量。

無(wú)線技術(shù)還能給無(wú)人駕駛汽車(chē)的GPS導(dǎo)航提供幫助。GPS的準(zhǔn)確率大約在35英尺范圍內(nèi)。為安全起見(jiàn)，自動(dòng)汽車(chē)需要保持在道路中線上，如果在道路中心埋放傳輸線圈，就能為GPS衛(wèi)星提供非常準(zhǔn)確的定位。

中程無(wú)線電力傳輸是基于磁共振耦合原理。正如大型發(fā)電廠通過(guò)在磁體之間旋轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生交流電一樣，流經(jīng)電線的電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)振蕩磁場(chǎng)。
這一磁場(chǎng)也會(huì)引起附近線圈的電子產(chǎn)生振蕩，從而實(shí)現(xiàn)電力的無(wú)線傳輸。如果兩個(gè)線圈都調(diào)節(jié)到相同的磁共振頻率、并放置在合適的角度，傳輸效率會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)。

但當(dāng)物體移動(dòng)時(shí)，只有對(duì)線圈的某些方面(比如頻率)進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，才能保持連續(xù)的電力傳輸。因此，要么輸出線圈或接收線圈必須保持幾乎靜止，要么對(duì)該設(shè)施進(jìn)行持續(xù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，但其過(guò)程極其復(fù)雜。

為突破這一難關(guān)，研究人員用市場(chǎng)上出售的電壓放大器和反饋電阻器代替了輸出設(shè)備中的射電源。這一系統(tǒng)能夠自動(dòng)獲取不同距離的正確頻率，而無(wú)須人工干預(yù)。這使為移動(dòng)中的物體充電成為可能。目前該團(tuán)隊(duì)已針對(duì)這項(xiàng)技術(shù)提出了專利申請(qǐng)。