現(xiàn)代家庭充斥著各式各樣的電線、插座,不僅有礙觀瞻,也造成一定的安全隱患。最近,美國科學(xué)家成功開發(fā)出了一項(xiàng)“無線電力”技術(shù),它能為室內(nèi)的燈泡、手機(jī)、電腦“隔空充電”,這將令插座、電池和盤根錯節(jié)的電線都成為歷史名詞。電力傳送也將迎來無線時代了!
A
麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)7日在美國《科學(xué)》雜志的網(wǎng)站上發(fā)表了研究成果。這項(xiàng)被他們稱為“無線電力”的技術(shù)經(jīng)過多次試驗(yàn),已經(jīng)能成功為一個2米外的60瓦燈泡供電。
目前這項(xiàng)技術(shù)的最遠(yuǎn)輸電距離還只能達(dá)到2.7米,但研究者相信,電源已經(jīng)可以在這范圍內(nèi)為電池充電。而且只需要安裝一個電源,就可以為整個屋里的電器供電。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的馬林·索爾亞??私淌谕嘎墩f,有一天晚上,站在廚房里看著自己的手機(jī)時想到“無線電力”這個主意。他說:“我總是忘記給手機(jī)充電,它老是發(fā)出電力不足的警告聲,我就想,這個家伙要是能自己充電就好了?!?/p>
用共振原理 隔空完成能量傳輸
無線輸電的想法很早就有人提出過,但是卻被很多科學(xué)家認(rèn)為根本無法實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榘l(fā)射器發(fā)出的電磁能向四周分散傳送,人類無法對電磁能進(jìn)行集中控制,就更談不上加以利用了。但在去年秋天,麻省理工學(xué)院物理學(xué)教授馬林·索爾亞??藚s提出一種可以通過“無線電能傳輸”技術(shù)利用電磁能的新理論。
“無線電力”技術(shù)的突破之處在于,找到了“抓住”電磁波的方法,即利用物理學(xué)的“共振”原理——兩個振動頻率相同的物體能高效傳輸能量。索爾亞希克教授解釋說:“比如說你給樂器彈一個調(diào),毗鄰另一件具有相同頻率的樂器也會振動?!毖芯啃〗M把共振運(yùn)用到電磁波的傳遞上。他們利用銅制線圈作為電磁共振器,一團(tuán)線圈附在傳送電力方,另一團(tuán)在接收電力方。當(dāng)傳送方送出某特定頻率的電磁波后,經(jīng)過電磁場擴(kuò)散到接收方,電力就實(shí)現(xiàn)了無線傳導(dǎo)。結(jié)果,他們成功地把一盞距發(fā)射器2.13米開外的60瓦電燈點(diǎn)亮了。
電器無線化 有望在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)
不過這項(xiàng)技術(shù)目前也面臨著一些障礙,比如點(diǎn)亮燈泡時,電力在傳送中流失了45%,因此輸電效率必須提高一倍才有望取代化學(xué)電池。此外,目前使用的銅線圈非常笨重,足有0.6米高,如果要想實(shí)現(xiàn)整座房間內(nèi)的電器都能自動充電,銅線圈的直徑預(yù)計(jì)將達(dá)2.1米。因此,要用于家用電器,必須實(shí)現(xiàn)銅線圈的最小化。
索爾亞??私淌谡J(rèn)為,這些問題將在3至5年內(nèi)解決?!拔覀兿M娫春碗娖髦g的距離能達(dá)到4至5米,銅線圈能小到可以安裝到手提電腦里,輸電效率也能大幅提高?!?/p>
最重要的是,試驗(yàn)顯示“無線電能傳輸”技術(shù)對人類無害。因?yàn)殡姶艌鲋粚δ芘c之產(chǎn)生共振的物品有影響,而諸如人類、桌子、毛毯等物品對電磁場幾乎沒有反應(yīng)。
B
對于“無線電能傳輸”技術(shù)的成功,《每日郵報》如此評論:這或許宣告了插座的末日即將到來?!爸灰P記本電腦所在屋子裝備有無線電能傳輸器,人們就可以不再需要將電腦與插座相連來充電,因?yàn)樗鼤詣映潆姟!毖芯啃〗M成員之一彼得·費(fèi)希爾教授說。
索爾亞??嗽诮邮苡浾卟稍L時也表示,現(xiàn)代人生活在充斥著電線、插座的世界,而電能的無線傳輸技術(shù)將有可能讓人類部分?jǐn)[脫電線、電池帶來的煩惱。因此,這是一項(xiàng)很有發(fā)展前途的新技術(shù)。
下一步,研究小組要進(jìn)行的則是設(shè)法增大發(fā)射器功率,以及接收器的接收效率。到那時,手機(jī)、筆記本電腦就可以在配置有發(fā)射器的屋子里自動充電,甚至不需要電池,也不需要通過插座與電源相連就可以直接使用。或許真可以像《每日郵報》所預(yù)言的那樣,未來人類真的可以對插座、電線說“再見”。
(選自《時文精粹》,有刪改)
【閱讀訓(xùn)練】
1.“無線電力”技術(shù)的主要功能是什么?其有何歷史意義?
2.請根據(jù)語段內(nèi)容,在文章的A、B兩處分別擬寫一個小標(biāo)題。
3.請根據(jù)文章內(nèi)容說說“無線電力”技術(shù)“隔空充電”的主要原理。
4.“無線電力”技術(shù)目前還難以在家庭推廣應(yīng)用的主要障礙是什么?
5.為什么說電能的無線傳輸技術(shù)是一項(xiàng)很有發(fā)展前途的新技術(shù)?
(周文雨 設(shè)計(jì))
(參考答案見23頁)