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有線充電器差不多可以丟了,激光充電更“香”

老one 來源:激光制造網2020-12-12 我要評論(0 )   

智能手機的充電技術一直在進步,一些公司已經引入了超快的無線充電技術,推出了自己的無線配件,盡可能降低用戶使用過程中的不方便體驗。盡管如此,目前無線配件在使用...

智能手機的充電技術一直在進步,一些公司已經引入了超快的無線充電技術,推出了自己的無線配件,盡可能降低用戶使用過程中的不方便體驗。盡管如此,目前無線配件在使用時,也仍然存在著很多不方便的情況。比如,充電時手機必須放置在無線充電板上,想在充電時拿在手里打游戲,或者躺著追劇……是不太可能的。

使用無線充電板時手機須放置其上

最近,有種“非接觸式遠程無線充電”可以徹底解決這個非常違和的用戶體驗——科學家們開發了一種“反激光(anti-laser)”的技術,這項技術有一個學名,叫做相干完美吸收(coherent perfect absorption,CPA),據稱該技術設備能夠在房間內任意位置無阻地發射能量。這種無形的光束能量可以為整個房間內移動著的電話或筆記本電腦充電,而無需將其插入。

這類似于激光在有序的行中一個接一個地發射光粒子或光子的方式,而這種新型的anti-laser設備的工作原理正好與此相反,它以相反的順序一個接一個地吸收光子。

簡單來說,就是有個像信號發射器一樣的東西,隔空往你正在使用中的手機里源源不斷地輸送能量,還不用擔心觸電,更不用擔心激光的光束會對人體造成傷害,因為激光作為一種被引誘出來的光子束,其實還包括了不可見光在內(由于其方向性好,能量極大,在2010年被耶魯大學團隊發現可以將其轉化為電能)……

這款新研發的可以吸收激光的“反激光”器,通過CPA的方法,使用一臺機器發送功率,而另一臺機器接收功率,便可以無形地將能量束縛到任意搭載了反激光器的設備。而且這并不限定在一個很小的范圍內的小兒科,而是少則幾米,多則十幾米的充電方案。在對該技術的演示中,科學家展示了即使帶著電子設備四處走動,甚至進入障礙物等情況下,反激光接收器也能接收到約99.996%的發射功率,受干擾率非常低。

這意味著就算我們在房間內拿著手機四處游走,手機也能靠吸收激光能量保持電量充足。

 

但“Coherent Perfect Absorption(CPA)”這種方法有一個主要限制。它要求時間反演對稱性,這種對稱性只發生在沒有太多熵的系統中。此項研究要求破壞掉這種時間反演對稱性,經過研究,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和不規則的開放空間后,依然可以有絕大部分被吸收。其中,在黃銅腔體的實驗中,被吸收的比例高達99.996%!而在在磁場的實驗中,更有高達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:“這說明了CPA的概念已經遠遠超出了它作為時間逆轉激光的概念。”他們相信,這項技術在未來會有很廣的應用前景,比如:

遠距離的無線充電功能:讓你的手機或筆記本電腦在充電的時候不再受到充電線限制;

傳感設備:可以通過對光子的感知來判斷房間內的一些變化,比如應用于安全攝像頭中,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隱藏的接收器,通過CPA技術發出的信號可以使用不斷變化的調頻數字,實現加密功能,只有了解其中加密方式的接收者,才能夠知道這些信號具體傳達了什么信息。根據研究人員的設想,這種設備未來會走進千家萬戶,而且它會自動對房間進行測試,然后調整自己的頻率、振幅和相位,確保激光傳輸效率達到最高。

不過,研究人員也指出:雖然這項技術有這么多的優勢,但距離現實應用還有著一段很長的距離。現在他們只是證明了這條路是行得通的。隨著未來技術的提高與改進,相信很有可能會在不遠的將來進入千家萬戶。

今年9月,華為就曾發布視頻表示他們正在研究激光充電方案。華為在視頻里表示,只要一個發射器,就能為多部智能設備提供隱形的充電。也許,我們距離用上這種無線充電技術,或許已經不遠了。到那個時候,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,也能隨時給手機充電,這想一想就很香……

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