作者:Yaroslav Urzhumovz 来源:《科学报告》 发布时间:2014-2-24 14:24:53
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超级透镜可实现远距离“隔空传能量”

 
发明家尼古拉·特斯拉在一个世纪前就想象着隔空传递能量的技术,这一构想虽然已经成为了现实,可直到今天,科学家们只能通过笨重的无线设备来传递能量,而且传递的距离也很短。但近日,美国杜克大学普拉特工程学院的研究者研制出一种利用低频磁场传递能量的新技术,大大延伸了能量传递的距离。
 
这项技术的创新之处在于研究者利用特殊材料制造了一个可以聚焦磁场的“超级透镜”。“超级透镜”能够将线圈产生的磁场“平移”一英尺,进而使一英尺外的接收端产生感应电流。
 
该实验在世界上首次实现了将能量以如此安全和高效的方式进行隔空传送。相关研究日前在线发表于《科学报告》
 
“我们首次实现了以高效的方式,将能量以电磁感应的形式进行远距离传递。”该校电子与计算机工程学副教授Yaroslav Urzhumovz说,“这项技术将可能改变手机行业的发展方向。”
 
据了解,一个加载有交流电的线圈能够产生磁场。如果将一个感应线圈放置在磁场的范围内,其内部就会产生感应电流,这就是隔空传递能量的原理。不过,这个磁场的能量密度随距离的增长而急速衰减。“如果线圈的直径为1英尺,那么,在3英尺之外,你只能获得线圈发出能量的0.1%。”Yaroslav Urzhumovz说。
 
为此,Yaroslav Urzhumovz带领团队制造了一块方形“超级透镜”。“超级透镜”的外形就像许多粘在一起的大魔方,其内部为空心结构,内外墙上蚀刻着盘旋的铜线。这些铜线看似杂乱,却具有特殊的几何学特征,能够将磁场限制在一个锥形区域之内,也就是能够“聚焦”磁场。
 
“将线圈放在‘超级透镜’后面,磁场经过‘聚焦’之后,在一英尺以外的距离还能够在接收器中激发出明显的电流。”Yaroslav Urzhumovz表示,此前,日本三菱实验室也曾研发过类似技术,但他们最终只能将能量传递的距离扩大到线圈的直径大小。这也就意味着,要想将能量传递得更远,就要制造更大的线圈。“这就太不实际了。我们需要的是更小的能量发射和接收装置。”
 
Yaroslav Urzhumovz说,经过进一步改进之后,利用这项技术,许多地方将建立起与wifi类似的“能量热点”,让人们可以随时为手机充电。(来源:中国科学报 金兑编译)
 
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