為了提高無線充電系統(tǒng)的效率,西班牙巴塞羅那大學(xué)(University of Barcelona)的研究人員開發(fā)出一種新穎的超材料。目前的無線充電采用感應(yīng)方式進行充電,其方式是透過一款專用設(shè)備與接至電力插槽的充電基座而設(shè)計的特殊的充電板。當設(shè)備放在充電板上方時,就會在充電板內(nèi)部產(chǎn)生可感應(yīng)電流的磁場,因而不需使用任何的電力線,就能為設(shè)備充電。而當設(shè)備遠離充電板時,就不再有足夠有效的能量進行傳送,也不會再為電池充電。
巴塞羅那大學(xué)研究人員打造的系統(tǒng)克服了對于無線充電的這些限制。這種無線充電系統(tǒng)是由超材料制造而成的,它結(jié)合了鐵電材料層(如鐵化合物)以及導(dǎo)電材料層(如銅)。這種超材料涵蓋了發(fā)射器與接收器,讓能量能在二種電路之間傳送,從而能在更長的距離實現(xiàn)更高電效率。
藉由使用這種超材料,研究人員夠成功地在實驗室中提高35倍的傳輸效率。“未來當然還有很大的改善空間,因為在理論上,當實驗的條件與設(shè)計都十分理想時,能夠更大幅地提高充電效率。”該研究總監(jiān)Alvar Sanchez表示。
“以超材料外殼為這種電路封裝時,能夠帶來使其接近的效果;就像二者之間的空間忽然消失了一樣,”該論文的主要作者Jordi Prat表示。
此外,諸如銅與鐵等用于打造這種無線充電系統(tǒng)所需的超材料,也十分易于取得。研究人員們一開始的實驗?zāi)繕耸羌徐o電磁場,它必須使用超導(dǎo)體的超材料,但這并不適用于日常使用的移動設(shè)備。相反地,低頻的電磁波——用于在兩電路之間傳輸能量——只需要一般的導(dǎo)體與鐵磁體即可。
巴塞隆納大學(xué)己為此設(shè)備申請專利了,研究人員表示,目前已經(jīng)有幾家公司對于采用這項技術(shù)感興趣。這項研究獲得了加泰隆尼亞自治區(qū)(Government of Catalonia)、歐洲地區(qū)發(fā)展基金(ERDF)和西班牙經(jīng)濟與競爭力部(Ministry for Economy and Competitiveness)的贊助。