現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,美國科學家成功開發出了一項“無線電力”技術,它能為室內的燈泡、手機、電腦“隔空充電”,這將令插座、電池和盤根錯節的電線都成為歷史名詞。電力傳送也將迎來無線時代了!
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麻省理工學院的研究團隊7日在美國《科學》雜志的網站上發表了研究成果。這項被他們稱為“無線電力”的技術經過多次試驗,已經能成功為一個2米外的60瓦燈泡供電。
目前這項技術的最遠輸電距離還只能達到2.7米,但研究者相信,電源已經可以在這范圍內為電池充電。而且只需要安裝一個電源,就可以為整個屋里的電器供電。領導這項研究的馬林·索爾亞希克教授透露說,有一天晚上,站在廚房里看著自己的手機時想到“無線電力”這個主意。他說:“我總是忘記給手機充電,它老是發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。”
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,但是卻被很多科學家認為根本無法實現。因為發射器發出的電磁能向四周分散傳送,人類無法對電磁能進行集中控制,就更談不上加以利用了。但在去年秋天,麻省理工學院物理學教授馬林·索爾亞希克卻提出一種可以通過“無線電能傳輸”技術利用電磁能的新理論。
“無線電力”技術的突破之處在于,找到了“抓住”電磁波的方法,即利用物理學的“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,毗鄰另一件具有相同頻率的樂器也會振動。”研究小組把共振運用到電磁波的傳遞上。他們利用銅制線圈作為電磁共振器,一團線圈附在傳送電力方,另一團在接收電力方。當傳送方送出某特定頻率的電磁波后,經過電磁場擴散到接收方,電力就實現了無線傳導。結果,他們成功地把一盞距發射器2.13米開外的60瓦電燈點亮了。
電器無線化 有望在5年內實現
不過這項技術目前也面臨著一些障礙,比如點亮燈泡時,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,如果要想實現整座房間內的電器都能自動充電,銅線圈的直徑預計將達2.1米。因此,要用于家用電器,必須實現銅線圈的最小化。
索爾亞希克教授認為,這些問題將在3至5年內解決。“我們希望電源和電器之間的距離能達到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。”
最重要的是,試驗顯示“無線電能傳輸”技術對人類無害。因為電磁場只對能與之產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。
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對于“無線電能傳輸”技術的成功,《每日郵報》如此評論:這或許宣告了插座的末日即將到來。“只要筆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,因為它會自動充電。”研究小組成員之一彼得·費希爾教授說。
索爾亞希克在接受記者采訪時也表示,現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將有可能讓人類部分擺脫電線、電池帶來的煩惱。因此,這是一項很有發展前途的新技術。
下一步,研究小組要進行的則是設法增大發射器功率,以及接收器的接收效率。到那時,手機、筆記本電腦就可以在配置有發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)
【閱讀訓練】
1.“無線電力”技術的主要功能是什么?其有何歷史意義?
2.請根據語段內容,在文章的A、B兩處分別擬寫一個小標題。
3.請根據文章內容說說“無線電力”技術“隔空充電”的主要原理。
4.“無線電力”技術目前還難以在家庭推廣應用的主要障礙是什么?
5.為什么說電能的無線傳輸技術是一項很有發展前途的新技術?
(周文雨 設計)
(參考答案見23頁)