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充電器成為過去式?無線充電前景廣闊,最快5至7年內就能實現!

在互聯網文化盛行的當下多媒體時代,使得中國處在一個高速發展的時段。中國的高鐵,無現金支付,出行共享,網上交易,外賣交易,大數據與自動行駛,無不處在世界的前列。甚至在家足不出戶就能通過一部手機看到外面紛繁的世界。手機也是人們必不可少的通訊工具,可是,隨著智能手機使用率的增加,功能繁複的背後總是讓我們常常處於一種尷尬的境地——手機玩著玩著就沒電了。這時候我們不得不去尋找一個笨重的充電寶或者長長的充電線。

不過,令人欣喜的是這種只能依賴數據線充電的狀況在不久的將來將會有重大的改變。據國外的媒體報道,美國的科學家最近研發一種新的無線充電技術——使用我們喜聞樂見的WiFi來為手機充電。這樣我們只要在有路由器的地方,就能通過連接WiFi信號充電,而且還能同時上網,不可謂不是一個惠民的研究。


一、關於WiFi充電的探索

事實上,WiFi充電這一天才的構想最初是由杜克大學的兩位學生亞歷山大·卡特科和艾倫·霍斯克通過無數實驗和探索研究出來的。這種設備實際上是一個小型的五單位列陣,可以將空氣中無處不在微電波提取7伏特電流,這就足夠驅動一台小型的USB設備了。後來美國的工程師開發出一項新型充電技術「Ambient Backscatter」,即WiFi背向發射技術。將兩個沒有電池的無線射頻設備通過反向散射讓雙方無線信號通信,並可以把WiFi信號轉換成電力。並且已經成功做出一個路由器原型。

他們採用只有幾個原子厚的二維半導體製成新型的整流天線以便將信號轉換成電力。這種路由器可以為5米之內的一台無電池的相機提供電力,並且維持正常工作。我們不得不問道,那麼使用WiFi信號來充電,會不會對網速有影響呢?答案是完全不會!因為路由器通過交替吸收或發射已在空氣中存在的WiFi或電視信號來傳輸0或1的二進位代碼,這樣的運行方式完全不會對當下的網路速度有影響。值得一提的是,目前研發出的這一設備能量轉化率可以達到30%以上。


二、WiFi充電方式與傳統充電方式相比的優劣勢?

首先,有的傳統插座的安全性不高,我們經常可以聽到一些插座自燃甚至手機充電爆炸的新聞。相比於傳統數據線充電,WiFi信號無線充電無疑在安全性方面又上了一個新台階。無需插座,無需數據線,自然沒有這些安全方面的隱患。

其次,我們知道手機配備有原裝的電池和充電器,但是常常有人圖方便就隨便在地攤上購買一個充電器湊合著用,這也許會導致對手機電子元件的損壞,手機整體的壽命也會減少。還有,我們在外面遇到手機沒電,身邊有沒有充電寶和插座,又確實有緊急的事情要處理。有人就會選擇用電腦給手機充電,要知道電腦的USB介面一般可以為手機提供的供電功率是5v,0.5A,但現在的智能手機需要的功率都會大於這個數值。電腦USB介面對手機充電不僅充電慢,而且電壓不穩,這對於這對於智能手機來說無異於慢性服毒。

要知道,WiFi無線充電未來必將會在大面積區域集成,以便收集WiFi能量更為便捷為設備供電,這就使得我們擺脫了再滿世界尋找電源的尷尬處境。但是無線充電同樣有弊端,譬如功率過高極有可能導致電磁波對人體造成傷害,而功率過低則會導致效果不顯著等類似問題,這些都需要今後WiFi無線充電廣泛應用需要改進的問題。

三、未來WiFi無線充電的發展空間與應用前景

這種新興技術所用到的設備非常輕薄而且具有柔性,在柔性手機,可穿戴電子設備,植入式醫療設備,物聯網感測器方面都將具有廣闊的應用前景。而且,既然能夠做到WiFi充電,那麼藍牙呢?4G,5G信號呢?這些射頻信號與WiFi信號本質上是相同的,只要一項技術成熟了,那麼其他技術問題也會迎刃而解的。筆者認為,只要解決了功率,距離等問題,突破這些技術瓶頸後,無線充電將會給人們更大的自由度和空間。

WPC主席諾·特雷弗斯就認為無線充電最終會像WiFi一樣無處不在。筆者個人十分認同這句話,在《三體》中就有一種未來科技可以隨時隨地的,無需充電器的充電方式,就連汽車也不需要汽油了,直接無線充電。因為隨著科技的發展,電力需求只會越來越大,便攜性也會越來越高,此時無線充電的優勢是肉眼可見的,無論從哪方面來說,wifi充電方式在將來都會成為主流。除此以外,這項技術能夠催生出許多其他重要的創新的偉大技術。電源問題若是得到有效的解決,這種充電方式必將會在短時間迅速的流行起來。

在科學期刊《Nature》中就有一篇文章中表示,據研究人員的調查,無線充電方式最快可以再5到7年後就實現,雖然現在也有很多的科研團隊展開了相關的實驗,但這項技術成熟到可以走進千家萬戶也許還沒那麼快,但毫無疑問,我們的子孫後代到時候也許就不知道「充電器」是何物了。


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