電力在空中靜靜流淌

近2 個世紀以來，科學家一直知道如何在不使用電線的情況下輸電。但是，直至個人電子產品風行，對無線輸電的需求才出現。過去幾年中，至少有3 家公司公布了無線輸電設備的原型，盡管它們所允許的間距范圍相對有限。2007 年，麻省理工學院的一個科研小組為能跨房間無線輸電打下了基礎。

“隔空”點亮2米外燈泡

2007 年6 月7 日，絕對是一個值得紀念的日子！來自美國麻省理工學院的物理教授馬林#8226;索爾賈希克帶領的研究團隊，成功地利用電磁共振器，使得2 米之外的60 瓦燈泡在沒有任何有線裝置的幫助下成功點亮。

研究團隊用兩個直徑60 厘米的銅線圈做實驗，一個線圈接在電源上，作為送電方，另一個作為受電方置于兩米外，并接有一個燈泡。科學家利用了“共振”原理，當送電方的電源接通后，兩個線圈都以10兆赫茲的頻率振動，從而產生強大的電磁場，送電方發出的電磁振動即可傳到受電方。兩個線圈雖未相連，仍可完成隔空供電，使燈泡發光。即使在電源與燈泡中間擺上木頭、金屬或其他電器，燈泡仍會發亮。

電磁共振與無線輸電

科學家將這一技術稱為“Witricity”，即無線輸電。無線輸電的關鍵是磁共振，就像我們中學物理學過的聲波共振一樣：兩個頻率相同的音叉放在相隔不遠的地方，其中一個被敲擊時，另一個就會因共振效應而跟著振動起來。同樣，一個歌劇歌手恰好唱到適當音調時，一個酒杯碎了。當歌手的聲音與玻璃杯的共振頻率——我們在敲玻璃杯時聽到的音調——相符時，玻璃杯會有效吸收歌手的能量，然后破碎。

其實，早在19 世紀，科學家就已經發現了電磁轉換現象，從理論上說，電力可轉化為通過無形的介質傳播的電磁波，實現電力的無線輸送。但是電磁波向四面八方輻射，能量大量散失，因此“無線輸電”的研究始終進展不大。

“ 無線輸電”技術的突破之處在于，找到了“抓住”電磁波的方法，即利用物理學的“共振”原理—— 兩個振動頻率相同的物體能高效傳輸能量。因此，研究人員先將能量囤積在發送端，而共振頻率相同的接收端靠近時，這些能量就會透過共振效應，從而將電流傳送到接收端，最終實現電力的無線傳播。

5年內實現無線充電

有了“無線傳輸”技術，屋子里只要有個無線電源，手機、MP3 和電腦就可隨時充電工作，并從此杜絕因廢棄電池帶來的環境污染。索爾賈希克教授認為，現代人生活在充斥著電線、插座的世界，而電能的無線傳輸技術將有可能讓人類部分擺脫電線、電池帶來的煩惱。他說：“ 我們已經掌握了‘ 無線輸電’的最具發展潛力的技術。現在是認真考慮商業化問題的時候了。”

麻省理工學院的科學家相信，將在3～5 年內研發一套系統，可為手提電腦、移動電話以及其他設備進行無線充電。一旦實現這種無線電力傳輸，就意味著一些小裝置可以永久地擺脫電池的束縛，從而杜絕因廢棄電池帶來的環境污染。一旦科學家們找到為手提電腦乃至電燈等設備進行無線充電的途徑后，插頭和電線就將從我們的生活中消失。

對于“無線電能傳輸”技術的成功，《每日郵報》評論說，“這或許宣告了插座的末日即將到來”。

輸電效率與距離待提高

盡管“無線電能傳輸”技術的出現讓人看到了擺脫電線的希望，但是，研究小組認為，“無線電能傳輸”技術還面臨一些障礙，無線傳輸難以輸送大量的能量，功率低，整體效率低。

在索爾賈希克領導的臺燈實驗中，電磁能發射器的能量只有40%～50%被燈泡吸收，如果要想對化學電池進行無線充電，接收率必須提高到70% 以上。此外，電磁能發射器工作的有效距離最遠僅為2.74 米。要想提高這一有效距離，電腦、電話等設備還必須配置一個同樣帶有銅絲線圈的接受器。

索爾賈希克教授表示，盡管目前該系統的供電效能僅為普通化學電池的一半，而且進行電力傳輸的銅線圈有0.6 米高。但這些問題將在3～5 年內解決。“我們希望電源和電器之間的距離能達到4～5 米，銅線圈能小到可以安裝到手提電腦里，輸電效率也能大幅提高。”

盡管目前的無線電力傳輸還存在一些技術障礙，但其傳輸電力遠遠超過法拉第電磁感應定律。使用基于電磁感應的非接觸電力傳輸時，利用圈數為幾百并且纏繞緊密的線圈，才能勉強在幾毫米的距離上得到超過60％的傳輸效率。而索爾賈希克的系統在進行2 米傳輸時效率約為40％；距離為1 米時更是實現了令人震驚約90％的高效率。作為天線的線圈也只是隨便纏繞的5 圈粗銅線。因此，很多專家預言，無線電力的時代就要到來了。

常見問題：

Witricity 有什么優點？

它可以減少你書桌下亂糟糟的電／線。你也許不再需要在商務會議上與別人爭電源插座了。而且你的家會不斷給小型電器充電。一個輸電線圈能否給多個設備充電？

從理論上講，可以。

電池會不會變成廢品？

不會。我們在家里使用的產品（例如筆記本電腦）可能不需要電池。但是隨身攜帶的小型電器，例如照相機仍然需要電池。

如果我的狗睡在線圈墻和電腦之間怎么辦？

這個基本沒有影響。

它會不會對人體造成傷害？

科學家稱，對于無線電力傳輸產生的微波，人們感到擔心是完全沒有必要的，如果其微波射向寬廣的區域，則毫無危險可言。就像是我們將手放入工作中的微波爐中，手當然會被燒傷，但如果將微波爐門打開，人站在離其3 米以外就不會受到任何傷害。就像電燈一樣，用手去觸摸亮著的燈泡會感到灼熱，但并不妨礙人們在燈下閱讀報紙。因此，磁場對生物體的影響不大。安全問題無需擔心。但是仍需要進行更多的試驗。

對走向無線世界產生重要影響者

尼古拉#8226;特斯拉

一個多世紀以前，物理學家尼古拉#8226;特斯拉設想，在未來，發電站可以直接向各家各戶輸電。為了證明這個壯舉，他在長島建了一個20層的輸電塔，但是這個塔從未起過作用。這名塞爾維亞移民死的時候貧困潦倒。

富爾頓創新公司的eCoupled

與麻省理工學院的發明一樣，eCoupled 也用一對線圈輸電，不過輸電的距離短得多。1 年前，富爾頓創新公司演示了一些墊子和車用杯子。它們能給放在它們上面或里面的設備充電。目前這個公司正在與摩托羅拉公司和赫爾曼#8226;米勒公司合作，開發能給小型電器充電的辦公家具。

Powercast公司

2007 年年初，賓夕法尼亞州Powercast 公司展示了幾種原型，它們由無線電波供電。無線電波由隱藏在家用物品(如臺燈)中的發射器發出。這種系統能在短距離內發幾瓦電。去年年底，出現了無需電線的節日彩燈。

麻省理工學院的Witricity

2007 年年中，麻省理工學院首次展示了witricity，用它點亮了發電線圈2 米以外的一只白熾燈泡。麻省理工學院的博士生阿里斯泰迪斯#8226;卡拉利斯說：“電已經進入我們的家中，我們只想通過無線的方式把電傳輸到房間中央。”麻省理工學院目前正與對把這項技術商業化感興趣的公司洽談。