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只需一個(gè)發(fā)射器,就能為多部智能設(shè)備提供隱形充電?

中科院半導(dǎo)體所 ? 來(lái)源:激光制造網(wǎng)LaserfairCom ? 作者:激光制造網(wǎng)Laserf ? 2020-12-30 09:31 ? 次閱讀

智能手機(jī)的充電技術(shù)一直在進(jìn)步,一些公司已經(jīng)引入了超快的無(wú)線充電技術(shù),推出了自己的無(wú)線配件,盡可能降低用戶使用過(guò)程中的不方便體驗(yàn)。盡管如此,目前無(wú)線配件在使用時(shí),也仍然存在著很多不方便的情況。比如,充電時(shí)手機(jī)必須放置在無(wú)線充電板上,想在充電時(shí)拿在手里打游戲,或者躺著追劇……是不太可能的。

使用無(wú)線充電板時(shí)手機(jī)須放置其上 最近,有種“非接觸式遠(yuǎn)程無(wú)線充電”可以徹底解決這個(gè)非常違和的用戶體驗(yàn)——科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種“反激光(anti-laser)”的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)有一個(gè)學(xué)名,叫做相干完美吸收(coherent perfect absorption,CPA),據(jù)稱該技術(shù)設(shè)備能夠在房間內(nèi)任意位置無(wú)阻地發(fā)射能量。這種無(wú)形的光束能量可以為整個(gè)房間內(nèi)移動(dòng)著的電話或筆記本電腦充電,而無(wú)需將其插入。



這類似于激光在有序的行中一個(gè)接一個(gè)地發(fā)射光粒子或光子的方式,而這種新型的anti-laser設(shè)備的工作原理正好與此相反,它以相反的順序一個(gè)接一個(gè)地吸收光子。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是有個(gè)像信號(hào)發(fā)射器一樣的東西,隔空往你正在使用中的手機(jī)里源源不斷地輸送能量,還不用擔(dān)心觸電,更不用擔(dān)心激光的光束會(huì)對(duì)人體造成傷害,因?yàn)榧す庾鳛橐环N被引誘出來(lái)的光子束,其實(shí)還包括了不可見(jiàn)光在內(nèi)(由于其方向性好,能量極大,在2010年被耶魯大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)可以將其轉(zhuǎn)化為電能)…… 這款新研發(fā)的可以吸收激光的“反激光”器,通過(guò)CPA的方法,使用一臺(tái)機(jī)器發(fā)送功率,而另一臺(tái)機(jī)器接收功率,便可以無(wú)形地將能量束縛到任意搭載了反激光器的設(shè)備。而且這并不限定在一個(gè)很小的范圍內(nèi)的小兒科,而是少則幾米,多則十幾米的充電方案。在對(duì)該技術(shù)的演示中,科學(xué)家展示了即使帶著電子設(shè)備四處走動(dòng),甚至進(jìn)入障礙物等情況下,反激光接收器也能接收到約99.996%的發(fā)射功率,受干擾率非常低。 這意味著就算我們?cè)诜块g內(nèi)拿著手機(jī)四處游走,手機(jī)也能靠吸收激光能量保持電量充足。

但“Coherent Perfect Absorption(CPA)”這種方法有一個(gè)主要限制。它要求時(shí)間反演對(duì)稱性,這種對(duì)稱性只發(fā)生在沒(méi)有太多熵的系統(tǒng)中。此項(xiàng)研究要求破壞掉這種時(shí)間反演對(duì)稱性,經(jīng)過(guò)研究,研究人員在兩種情況下都找到了最完美的組合,即使是在光子穿越磁場(chǎng)和不規(guī)則的開(kāi)放空間后,依然可以有絕大部分被吸收。其中,在黃銅腔體的實(shí)驗(yàn)中,被吸收的比例高達(dá)99.996%!而在在磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中,更有高達(dá)99.999%的比例被吸收。而在取得了這樣的成果之后,研究人員在論文中介紹:“這說(shuō)明了CPA的概念已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它作為時(shí)間逆轉(zhuǎn)激光的概念。”他們相信,這項(xiàng)技術(shù)在未來(lái)會(huì)有很廣的應(yīng)用前景,比如: 遠(yuǎn)距離的無(wú)線充電功能:讓你的手機(jī)或筆記本電腦在充電的時(shí)候不再受到充電線限制;

傳感設(shè)備:可以通過(guò)對(duì)光子的感知來(lái)判斷房間內(nèi)的一些變化,比如應(yīng)用于安全攝像頭中,就能感受到是否有不速之客闖入; 加密信息傳遞:它可以將一些重要的信息傳遞給一個(gè)隱藏的接收器,通過(guò)CPA技術(shù)發(fā)出的信號(hào)可以使用不斷變化的調(diào)頻數(shù)字,實(shí)現(xiàn)加密功能,只有了解其中加密方式的接收者,才能夠知道這些信號(hào)具體傳達(dá)了什么信息。根據(jù)研究人員的設(shè)想,這種設(shè)備未來(lái)會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶,而且它會(huì)自動(dòng)對(duì)房間進(jìn)行測(cè)試,然后調(diào)整自己的頻率、振幅和相位,確保激光傳輸效率達(dá)到最高。 不過(guò),研究人員也指出:雖然這項(xiàng)技術(shù)有這么多的優(yōu)勢(shì),但距離現(xiàn)實(shí)應(yīng)用還有著一段很長(zhǎng)的距離。現(xiàn)在他們只是證明了這條路是行得通的。隨著未來(lái)技術(shù)的提高與改進(jìn),相信很有可能會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)進(jìn)入千家萬(wàn)戶。 今年9月,某公司就曾發(fā)布視頻表示他們正在研究激光充電方案。在視頻里表示,只要一個(gè)發(fā)射器,就能為多部智能設(shè)備提供隱形的充電。也許,我們距離用上這種無(wú)線充電技術(shù),或許已經(jīng)不遠(yuǎn)了。到那個(gè)時(shí)候,我們可以丟掉滿屋子的充電器,即使在房間的任意角落玩手機(jī),也能隨時(shí)給手機(jī)充電,這想一想就很香……

原文標(biāo)題:有線充電器差不多可以丟了,激光充電更“香”

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