近期，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種給周邊正在運動(dòng)的物體進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電力傳輸的技術(shù)，可用于交通、醫療器械等諸多領(lǐng)域。

設想一下，假如電動(dòng)汽車(chē)在公路上奔跑時(shí)就可以充電，那人們就不必再擔心它的行駛距離了，而且成本也會(huì )降低?；蛟S有一天，電力會(huì )成為交通工具的標準燃料。

“除了對汽車(chē)和類(lèi)似手機的個(gè)人裝置進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電外，我們的新技術(shù)還可以給用于生產(chǎn)的機器人技術(shù)帶來(lái)突破，” 該項目的主要負責人、斯坦福大學(xué)電氣工程專(zhuān)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(xiàn)輸電的技術(shù)，斯坦福的研究團隊以此為基礎又向前邁進(jìn)了一步，實(shí)現了給移動(dòng)中的LED燈泡進(jìn)行無(wú)線(xiàn)輸電。

但是，實(shí)驗中的輸電量?jì)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的電量，并對系統進(jìn)行調整以延長(cháng)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。

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

有些專(zhuān)家曾設想，在自動(dòng)化的高速公路系統中，無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)利用太陽(yáng)能或其它可再生能源進(jìn)行無(wú)線(xiàn)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(xiàn)技術(shù)還能給無(wú)人駕駛汽車(chē)的GPS導航提供幫助。GPS的準確率大約在35英尺范圍內。為安全起見(jiàn)，自動(dòng)汽車(chē)需要保持在道路中線(xiàn)上，如果在道路中心埋放傳輸線(xiàn)圈，就能為GPS衛星提供非常準確的定位。

中程無(wú)線(xiàn)電力傳輸是基于磁共振耦合原理。正如大型發(fā)電廠(chǎng)通過(guò)在磁體之間旋轉線(xiàn)圈產(chǎn)生交流電一樣，流經(jīng)電線(xiàn)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(xiàn)圈的電子產(chǎn)生振蕩，從而實(shí)現電力的無(wú)線(xiàn)傳輸。如果兩個(gè)線(xiàn)圈都調節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。

但當物體移動(dòng)時(shí)，只有對線(xiàn)圈的某些方面(比如頻率)進(jìn)行人工調節，才能保持連續的電力傳輸。因此，要么輸出線(xiàn)圈或接收線(xiàn)圈必須保持幾乎靜止，要么對該設施進(jìn)行持續的自動(dòng)調節，但其過(guò)程極其復雜。

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備中的射電源。這一系統能夠自動(dòng)獲取不同距離的正確頻率，而無(wú)須人工干預。這使為移動(dòng)中的物體充電成為可能。目前該團隊已針對這項技術(shù)提出了專(zhuān)利申請。