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【Z】磁暴线圈在生活中的应用竟然是无线输电! 未来科技:无线输电梦110年前,天才的物理学家尼古拉·特斯拉因梦想为人类实现“无线输电”而遭过无数白眼。但在21世纪,人们又重新拾起了这个伟大的梦想,研究如何让“无线输电”在一个家庭中首先实现。或许在未来的几年,这种新技术就会像无线网络一样稀松平常,让“有线输电”成为历史。 1901年,45岁的尼古拉·特斯拉正处于人生的转折期。一场突如其来的大火,烧毁了他的实验室,许多耗费了他几十年心血的珍贵资料和研究设备,被付之一炬。然而,这场大火却没能夺走他个人的梦想。发明交流电只是他整个梦想的一部分而已。他的身体里,永远都有取之不尽用之不竭的灵感,就像他新建立的实验室的名称—“科罗拉多泉”一样。在那场大火后,他满脑子想的就是无线电的传输。大名鼎鼎的JP·摩根给他送来了巨额贷款,以供他在纽约建立世界上第一个“特斯拉线圈”,这个足以实现美国大西洋沿岸的“无线通信”和“无线输电”之用的庞大线圈。在当时,这位塞尔维亚裔美国人却不怎么受待见。人们普遍认为,这个想法太疯狂、太危险。最后,他的投资人JP·摩根受不了外界的压力,撤回了投资,特斯拉也在孤独中死去。110年过去了,特斯拉的愿望只实现了一半,“无线输电”依然是一个未完成的梦想。 无线输电的奇妙 在21世纪,人们又重拾这个伟大的梦想,只不过特斯拉曾经梦想让无线输电传遍整个世界,而现在人们在研究的,是让“无线输电”在一个家庭中首先实现。事实上,在空气中放电的现象自古就有,而且人类经常能够看到这种现象—闪电,但没有人希望这种输电方式出现在自己家的客厅里;不过,另外一种更加安全的无线输电方式已经悄悄出现在我们的生活中,那就是磁感应。如果你家里有一把电动牙刷,你就能体会到磁感应的奇妙所在。这种牙刷并不通过任何金属的接触来进行充电,它需要一个专门的充电器,内部有许多线圈,通电后可产生磁场—牙刷内部也有一个接收线圈,放在充电器附近时就可以接受充电器内部磁场产生的电荷,并将电荷传输给内部电池。这种电动牙刷让你不用担心电力不足的问题,而且由于不通过有线输电,你更加不必担心盥洗室潮湿的环境,会对你的电动牙刷有任何腐蚀作用。而除了电动牙刷之外,人们已经逐渐开始把这种“无线输电”应用到其他用途,比如手机充电或者是MP3充电等等。 在今年的国际消费电子展上,就有公司展示了他们的新款无线充电器。这款充电器一眼看上去就像是一张椭圆形的“鼠标垫”,它能够同时为最多8种产品充电,相当于取代了一个带8个插座的电源插板,更不用提8根散乱的充电连接线了。使用起来也很简单,用户只需要把设备(比如手机)直接放在这个充电板上就可以充电了。充电板可以通过内部的无线电芯片识别出这只手机,并精确地测定出手机所需的电量。但是,这种技术有着明显的缺陷—效率低下。电磁感应传输往往伴随大量的能量损耗。这对于一些能耗较大的大型电器来说,是无法接受的。一辆号称节能的电动车,如果在用电磁感应充电的时候浪费了大量电能,还会有人买这样一辆车吗? 磁场共振的突破口 利用电磁“无线输电”能耗高这个问题引发了人们足够的重视。2007年,麻省理工学院的物理学家们率先获得了突破。他们发明的系统,和此前的感应充电类似,也是利用磁场来转移电能。但他们同时利用了另外一个物理学原理—共振,也就是在传输大量能量的同时,还让同频率的两个物体之间发生共振。负责此项研究的教授马林·索亚西奇用“秋千原理”来解释共振。“如果一个孩子在秋千上跟随秋千的摆动方向顺势甩腿,那么她就能将能量转移给秋千,秋千就会摆动得更厉害,荡得更高;反之,秋千将会很快停下来。”在他们的研究中,共振中的磁感应,也类似这种情形。
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