激光充電這就要代替無線充電?

據(jù)國外媒體報道,每天晚上都要用充電線給手機充電或許會讓你感到疲憊。像三星的近場無線充電設(shè)備雖然很酷,但是作用距離太短。你需要把手機放在充電板上,這其實和插上充電線沒有什么區(qū)別。雖然理論上說手機可以通過周圍的 Wi-Fi 進(jìn)行充電,但效果微乎其微。

現(xiàn)在,華盛頓大學(xué)的一個電氣工程師團(tuán)隊提出可以用激光來解決手機充電問題。“你可以制造一個集成了接收器的手機套,然后用相應(yīng)的激光設(shè)備對其充電,”該團(tuán)隊相關(guān)研究論文的主要作者 Vikram Iyer 表示,(他同時也在研究如何讓手機不再需要電池。)“顯然,你會想激光設(shè)備能更小,更好,更漂亮,但應(yīng)該是獨立的,就像一個 Wi -Fi 路由器一樣。”

換句話說,用戶將手機放在房間的任何地方,激光會發(fā)現(xiàn)手機,并將光線投射到諸如光電池等能量接收裝置上,它類似于太陽能電池板,但接收的光線是近紅外線。

事實上在其他領(lǐng)域,很多人也在考慮用激光傳輸能量,比如說利用激光為衛(wèi)星或者無人機進(jìn)行供電,或者說將太空中收集的太陽能傳回給地面。當(dāng)然,目前還沒有家用的范例。

但是有一個問題是,你剛剛在房間的角落安裝好激光發(fā)生器,它卻照到你的身上怎么辦?

但是華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊已經(jīng)考慮到用戶安全問題。事實上,這很酷。

他們希望能夠發(fā)射大約 1 瓦功率的激光,而接收器僅僅是小指的大小,這足以有效地為設(shè)備充電。單位功率在 4.3 瓦/平方厘米的近紅外激光器在工作中不可見,但卻能在不到10微秒的時間內(nèi)損害人眼。

所以問題是,在你被光線照到之前,你如何檢測到光束傳播路徑上出現(xiàn)的人并將激光發(fā)生器關(guān)閉?

解決方案是更多的激光,但功率更低,遠(yuǎn)不足以灼傷眼睛或灼傷皮膚。研究人員在接收器周圍安裝了反光板,這是帶有鏡面內(nèi)表面的三面立方角。與普通的平面鏡不同,它會以相同的角度將光線反射回去,也就是說安裝在接收端的后向反射器可以將光線發(fā)回到它所來的路徑上,“這和自行車和道路標(biāo)志上所用的那種反射器是同樣原理,”Iyer 表示。這些反射的光線會在主激光束周圍形成一道無害的光管,如同一個力場一樣圍繞著它。一旦有物體的阻隔打破了外部屏障,發(fā)射器會切斷電源。

信號以光的速度傳播,所以很難想象你夠通過外部光束觸碰到主激光束的速度要比光還快。研究團(tuán)隊實驗了人類可以移動的最快速度——他們采用的是球場上職業(yè)棒球投手的速度。“你的手臂可以達(dá)到的峰值速度是每秒 44 米,” Iyer 說。

他們計算出主反射光束離主激光束有多遠(yuǎn),以至于如果像眼球這樣的東西阻斷反射光后就立即關(guān)閉激光發(fā)生器。這大約是四英寸。

解決了安全性問題之后,唯一剩下的問題就是如何瞄準(zhǔn)接收器。

答案很簡單。手機會不間斷發(fā)送人耳所聽不見的聲音。激光發(fā)射器上的麥克風(fēng)會采集聲音并使用傳播時間來計算手機的粗略位置,然后掃描低功率光線反射器直至其接收到反射光線。當(dāng)信號返回時,假設(shè)中間沒有出現(xiàn)阻隔物體,近紅外激光器就會作用并開始充電。

當(dāng)然這種設(shè)備離上市還有很長時間。“這一切都始于學(xué)術(shù)工作。我們會將其申請專利并探索開發(fā)產(chǎn)品或是授權(quán)許可,” Iyer 表示,“我們之所以專注于手機充電的原因是,這是一個非常普遍的應(yīng)用,但目前卻沒有一個好的無線充電解決方案。”

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