高科技
在你行走时,用红外激光为你的手机充电
有朝一日,我们可以通过电磁波为智能设备无接触充电。
现在,研究人员使用红外激光可在最远30米的距离内传输400mW的光功率。这足以为小型传感器充电。
所有这一切都是以一种非常安全的方式完成——激光器在不使用时会回退到低功率模式。
技术术语是分布式激光充电,这里开发的特定类型比以前使用类似无线电力传输技术更安全、更有潜力。
“虽然大多数方法要求接收设备位于特殊的充电座中或静止不动,但只要发射器和接收器在彼此的有效距离内,我们的分布式激光充电就可以在无需跟踪过程的情况下进行自对准。”韩国世宗大学电气工程师Jinyong Ha介绍道。
通常情况下,构成激光腔的光反射组件位于同一个设备里。但在这里,它们被分成发射器和接收器,这意味着只要发射器和接收器在彼此的有限距离范围内,就可在两者之间的空间中形成激光腔。
在实验中,距离接收器30米处安放了经银白色金属铒处理过的波放大发射器,接收器则配备了光伏电池,用于将光信号转换为电能。
接收器的规格 10毫米x10毫米,足够小,可以装入传感器等紧凑型小工具中。例如,较小的智能家居设备,运动或温度传感器可以通过这种方式无线充电。
在未来,我们可以走进机场,一边使用手机一边为手机充电——无需电线或插头。不过,在此之前,开发团队还需要进一步提升系统的能量传输功率。
未来的工作部分涉及升级光伏电池,提高激光的电能转化率。另一个潜在的改进方向可能是多个接收器同时工作。
激光的中心波长为1550纳米,处于红外光谱中最安全的部分,不会损伤人体皮肤或眼睛。
“在接收器单元中,我们加入了一个球面透镜后向反射器,以保证360°无死角,发射器-接收器总能配对,从而最大限度地提高功率传输效率。”Ha说。“我们通过实验观察到系统的整体性能取决于球透镜的折射率,其中2.003的折射率是最有效的。”
这项技术还处于早期阶段,但无线能量传输不仅对电子产品有价值,而且还可以在难以组装或维护电缆的工业环境中产生巨大的影响。
“在工厂使用激光充电系统取代电源线可以节省维护和更换物料的成本。”Ha说,“这在电气连接会造成干扰或造成火灾危险的恶劣环境中特别有价值。”
该研究已发表在《光学快报》上。
https://www.sciencealert.com/cognition-can-be-boosted-in-some-patients-with-down-syndrome-study-finds