室内隔空无线充电，《三体》预言的未来世界正在变成现实享誉世界的著名科幻小说《三

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享誉世界的著名科幻小说《三体》中描绘过这样一个未来世界。
在未来世界中，地球拥有“无限能源（电力）” ，因此所有东西都无需考虑充电问题，汽车不用加油也不需要充电就可以在天上飞，杯子里的牛奶无需供电即可加热。无线充电仿佛无时无刻覆盖着地球的每一个角落。
在《三体》作者的笔下，无线充电技术和“超智能时代”紧密相连。然而生活在2021年当下的人们，是否遇过手机电量告急，但环顾四周却找不到电源的窘境。

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（来源：Pixabay）
虽然，目前许多产品宣称可进行无线充电，但实际仍需要将电子设备放置在无线充电板（座）上才能进行充电。试想一下，如果当人们走进室内或车里，手机等电子设备可“隔空”寻找电磁波进行自动无线充电，是不是很奇妙？
也许有人认为这种“超智能”场景还很遥远。不过，来自日本东京大学（TheUniversityofTokyo）和美国密歇根大学（TheUniversityofMichigan）在近期就研发了一种室内无线充电技术。
该技术的相关论文《房间尺度的使用腔基多模谐振器的磁准静态场无线电能传输》（Room-scalemagnetoquasistaticwirelesspowertransferusingacavity-basedmultimoderesonator）于8月30日发表在NatureElectronics期刊上。

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图｜相关论文（来源：NatureElectronics）
据论文通讯作者、日本东京大学特任助教笹谷拓也（TakuyaSasatani）介绍，该技术是通过在墙体内部和地板中加入导电并分散电流的“供电金属板”让磁场散布在整个房间，把房间转化为一个无需连接任何设备便可实现“隔空”充电的系统。
利用该技术，研究团队在一个3mx3mx2m的房间中形成一个三维磁场。实验表明，在这个三维磁场的房间里无需插座或有线充电设备即可对如手机、台灯等设备进行无线充电。虽然目前只能实现室内且给小型电子设备供电，但这与《三体》中描述的无线供电系统非常相似。
研究团队将其称为“多模准静态空洞共振器（multimodequasistaticcavityresonance）” 。研究团队表示， “目前市场上的无线充电技术不仅需要设备保持静态，而且设备要与充电板（座）至少保持数厘米之内。而我们研发的技术，只要配备了接收线圈的设备进入房间即可开始充电。 ”

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图｜多模准静态空洞共振器系统概述（来源：NatureElectronics）
研究团队利用该系统进行实景演示，结果表明，室内98%的区域都可以稳定地保持50%以上的充电传输效率。即便走到剩余2%的区域，无线充电传输效率（信号）依然能保持在37%以上。而当接收器与磁场呈现最佳接收（一般是90度直角）状态时，充电信号最强，并且期间无论如何移动，该系统都可稳定正常工作。

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图｜现实场景下演示的室内无线充电传输（来源：NatureElectronics）
以往电子设备的接收线圈与接收磁场的角度会产生不同效率（信号），越正确的角度越会实现最大效率。但在本次研究中，电子设备无论在房间内如何移动，两者传输效率仍可超过37.1% 。笹谷拓也认为，相较于传统的接收发射器，这种新技术更具灵活性。