无线充电
2016-01-20
“我又把iPad的连接线给弄丢了，这下又充不了电咯。”小粗心对自己丢三落四的毛病很是无奈。
小灵通在一旁说：“又丢了？这都第几根了？小粗心，你真是太马虎了。”
奥秘精灵提醒道：“小粗心，你不知道吗？现在有了无线充电技术，手机或者iPad要充电已经不需要连接线了。”
一听到新发明新技术，小好问一下子来了精神：“无线充电？是什么技术啊？”
“既然你们这么有兴趣，今天咱们就来仔细了解一下时下最热门的无线充电技术吧。”奥秘精灵笑着说。
技术原理大揭秘
奥秘精灵介绍道：“最近有一款新上市的手机采用了无线充电技术，让手机彻底摆脱了连接线的束缚。”
小粗心感叹道：“科技发展真是日新月异啊！”
“没错，我们的电脑以前是固定在桌面上的，现在已经出现了移动电脑；以前我们上网需要用网线进行连接，现在可以无线上网……现在，你们能不能利用之前所学的知识，来分析一下无线充电技术的原理呢？”
小粗心：“应该是把手机电池拿出来，用固定式的充电器给电池充电吧。”
小好问：“我看应该类似于无线上网的原理，将电能转化为电磁波，然后手机电池对电磁波进行捕捉，并转换为电池的能量。”
小灵通：“据我所知，物理学家尼古拉·特斯拉在19世纪末就已经做了无线输电试验，实现了交流发电。他把地球作为内导体、地球电离层作为外导体，通过放大发射机以电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立起低频共振，再利用环绕在地球的表面电磁波来传输能量。”
【关主释答】
无线充电技术具体来说就是完全不借助电线，利用电磁感应为设备充电的技术。这一技术源于无线电力输送技术，利用磁共振在充电器与手机等设备之间的空气中传输电能，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。
小灵通提到的尼古拉·特斯拉的无线输电试验，最终因财力不足没有实现。数年前，美国的一个科研小组把共振运用到电磁波的传输上，并成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导。
大家可以想一下我们声音的频率。房间里有一个装了酒的杯子，如果我们声音的频率能够跟酒的振动频率达到协调一致的话，我们的声音足以让那个玻璃杯破裂。无线充电的工作原理与这个有些类似，首先我们有一个来源谐振器，它能够产生磁场，这就是电声磁，还有一个接收谐振器，当这两个谐振器频率一样时，我们就可以实现无线电源转换。
技术普及仍需时日
“没有手机连接线的牵绊，从此再也不怕连接线丢失啦！生活便简单多了。”小粗心有种如释重负的感觉。
小好问在一旁开玩笑地说：“像你这么粗心大意的人，就算采用无线充电，也要小心别把充电底座或者手机给丢了。那就得不偿失了。”
小好问的话引得大家一阵欢笑。
“小粗心，不要把无线充电技术想得太过美好。从现状来看，无线充电技术要普及还需要一段时日，你们知道这一技术目前的短板何在吗？”奥秘精灵又抛出了一个问题。
小好问：“就像小粗心这种大马虎，要是把手机或者充电器直接弄丢，再牛的技术也歇菜了。”
小粗心：“我才没有那么马虎呢！据我所知，电磁波的发送和接收是有距离要求的。这导致了无线充电技术不能远距离充电。”
小灵通：“就目前市面上采用无线充电技术的手机来说，要求手机要很准确地摆放在无线充电底座上，稍稍偏离了就不能顺利充电。这或许也是大家不太钟意的原因。”
【关主释答】
正如小粗心和小灵通所说的，无线充电技术目前难以普及，与技术本身有着直接的关系。这项技术的一大缺陷在于传输距离较短，所以很多支持无线充电的手机，需要较为精确地摆放在无线充电底座上，才能正常充电。
标准不统一也是目前无线充电技术难以进一步普及的重要原因。当下主要无线充电标准包括Qi、A4WP以及PMA三种。
其中，Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织推出的“无线充电”标准，具备便捷性和通用性两大特征；PMA致力于推动智能和节能的无线电力；A4WP则是采用谐振耦合技术，虽然在一些电子消费展上偶尔露面，但仍未正式商用。
总而言之，无线充电在短时间内仍是消费电子领域的配角，发展壮大尚需时日。
无线充电无处不在
听完关主的介绍，小粗心很失望地说：“暂时无法普及？那我想要的无线充电岂不是遥遥无期了？”
奥秘精灵说：“不用这么失望，小粗心。目前研发人员正在竭力解决各项技术难关。假想一下，未来无线充电技术得以提升，你们认为这一技术将对我们的生活会产生什么样的影响？”
小灵通：“如果未来充电标准统一了，那家里有个充电器，可以为所有的手机、平板电脑，甚至手提电脑、台式电脑等电子设备同时进行充电，插座和插头将被淘汰。”
小粗心：“如果无线充电技术得以发展，植入病人体内的各种辅助医疗器械就不用定期更换电池或者充电，直接通过无线充电技术就行了，省去了反复手术的麻烦，病人也不用承受太多的痛苦。”
小好问：“要是能像Wi-Fi那样，在户外的各类场合，想充电就充电，想上网就上网就更好了。”
【关主释答】
大家的设想都非常棒，按照现在的发展趋势来看，你们所畅想的这些都有可能实现。像小好问所说的，目前有科学家正致力于Wi-Fi充电技术，让我们最终可以通过Wi-Fi信号为8.5米内的设备充电。其技术原理是将收集来的射频能量转换成直流电。这需要定制的感应器来实现，另一个必要组件是无线路由器。
再比如，像小灵通所设想的，如果家里有手机和电脑，未来可以通过同一个电源为这两个终端设备充电。
同时这种技术还能穿过不同的物料，比如木头、塑料、花岗岩、混凝土，甚至身体也可以穿过。小粗心指出了未来无线充电技术对医疗器械的重要影响，有些医疗器械是植入人体内部的，将来通过这项技术，像人工心脏泵这样永久植入患者体内的器械，不用取出来充电，直接通过身体就可以充电了。
科技会让未来的生活更加便捷和美好哦。
射频表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300千赫兹～300吉赫兹之间。
