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一些小型的电子设备，如收音机、手机、剃须刀、mp3播放器等将能够随时、随地充电。出去旅游的时候，我们不必再让多余的电池和各种各样的充电器充斥我们的行囊了。我们也再不会因为打电话时手机突然没电而烦恼，当你把绵绵的细语温柔地送入家人和朋友的耳朵时，非辐射共振能量传输装置将如同武侠小说中的高手一样，运足功力，把绵绵的能量无声地传进你的手机中。
柯林上校的日记
公元2182年1月31日。今天，我——地球联合部队的空军上校——将率领士兵，驾驶着最后的1000架战机同敌人作最后的决战。
我们抵抗黑暗星球的侵略已经两年多了。现在我的部队是地球上最后的一支武装力量，远道而来的黑暗星球的部队也蒙受了巨大的损失，它们纠集了剩余全部兵力，与我们展开了最后一战。战斗从黎明一直进行到黄昏，我一生中从未经历过如此惨烈的战斗，不断有战机在空中爆炸，残骸直落太平洋。然而致命的是，我方战机的能量已经不足了，必须马上返回总部补充。而一旦给敌人以可乘之机，它们势必长驱直入，将我们彻底击败。我和我的士兵都抱定了必死之心，决心用生命来保卫地球最后的安全。
正在危急时刻，通讯喇叭里突然传来总部的指示，命令我方的战机全部打开能量输入系统。这是怎么回事？在敌人密集的攻势下，能量输送飞机是不可能起飞的。疑惑之余我还是服从了命令，奇迹出现了，指示器显示战机的能量在迅速增加，一会儿就恢复到了最大的状态。“W博士的远程能量传输系统刚刚装备完成，你们现在有用不完的能量了，现在去把那些混蛋干掉吧！”我和士兵们都被这个消息所鼓舞，奋不顾身地冲入了敌人的战机群。黑暗星球的战士显然懵了，他们节节败退，在付出了惨重代价之后狼狈逃离了地球。
不堪大用的电磁波
上面这个短短的科幻情节寄托了我们一个美好的梦想：如何把能量以无线的方式输送到需要的地方？它不仅能够成为扭转战局的关键(纯粹剧情需要)，我们还希望它能大大方便我们未来的生活。如果我们将来驾驶电动汽车出远门，甚至可以不需要停车充电，在公路上每隔一段距离设置一个发电装置，我们就想开多远就能开多远。这项技术类似武侠小说中的吸星大法，只是方向相反，不是吸收别人的功力，而是向外传输能量。
人们早就已经发现，能量并非完全不能以无线方式传输，太阳能电池把光能转化为电能，就是一种特殊的能量传递过程。太阳能主要由硅、砷化镓、硒铟铜等材料制成。以晶体硅为例，当太阳照射到硅的表面时，一部分光子的能量会被硅原子吸收，使原子内的电子发生跃迁，从而在材料内部形成一定的电位差，这样光能就转化为电能储存了起来。当太阳能电池接通电路时，电压会产生电流流过外部电路。但这种过程受到“电源”——确切地说应该是“光源”的制约，我们并不能直接加以利用。
光是一种电磁波，其实所有的电磁辐射都在传播着能量。我们拉开天线，打开收音机收听广播，天线接收到的信号就是一定频率的电磁波，称为微波。微波通过电磁辐射把能量传播出去，但是这种传播是面向四面八方，大部分能量都在传播过程中损失掉了，接收的效率太低。我们需要的无线传输技术，是希望能量可以从发射装置直接抵达接收装置，最大限度地减少在空间传播过程中的损失。怎样才能让这个畅想变成现实呢？
隔空传能
在科幻故事里，我们把无线能量传输技术大显神威的时间设定在了2182年，或许这还太过于保守了。现在，聪明的科学家们已经开始尝试这种可能。他们正在开发一种无线充电装置，而这项革命性技术的理论基础却是一个已经被人们发现一百多年的原理：电磁感应。
当一个导体放在变化的磁场中，导体内的电子会发生定向移动；如果导体连接着一个闭合电路，那么电路中就会产生电流。这就是法拉第发现的电磁感应定律。它早就被人们广泛地应用，比如变压器的发明。变压器内部有两个线圈，当一个线圈通过交变电流时，它的周围就会产生变化的磁场，另外一个线圈上就会感应出电流。两个线圈的匝数不同，感应出电流的电压就不同。
美国麻省理工大学的两个科学家就是从变压器中得到了启发。变压器里两个线圈之间很接近，那么把它们拉得远一点儿会如何呢？让它们相距1米、2米……甚至更远，让通入交变电流的线圈作为电源，放置在远处的线圈作为接收器，电流不就可以远距离感应出来了吗？这就好比是相隔一段距离的两个音叉，当敲击其中的一个发出声音时，另一个也会不由自主地开始振动，这种现象叫做“共振”。感应电流在相距较远的线圈上产生，也是一种共振现象，能量通过共振的形式从一个地方“飞”到了另一个地方。
这种能量传输并不是以电磁辐射的形式完成的。电磁波的传播是面向四面八方，而感应电流只在特定的接收器上才会产生，空间并不会因此而充满电磁波。只要接收器的频率和电源的频率保持一致，电流就只会出现在安装了接收器的电器上，相当于一把钥匙只能开一把锁，其他的所有物体因为频率与电源不同，所以不会受到任何干扰。科学家把这种技术命名为“非辐射共振能量传输”。
尽管在传输过程中也会有极少的能量损失，但是比起传统方式，它的传输效率还是大大提高了。并且这种技术并不会对周围的环境造成损害，科学家指出，感应磁场对人体的影响甚至比地磁场还要小。科学家在电源处还设计了能量回收系统，没有被接收器收到的能量会被吸收回去，进一步保证了能量不向周围环境流失。
无线时代
经过理论计算和电脑模拟，科学家证实了这种技术的可行性，现在他们正在进行试验，力图尽快制作出样机。根据现在的设计，电源覆盖的范围能够达到5米，如果在每个房间里放置一个电源，就可以为整个住宅里的电器供电了。但是，有些科学家也提出了一些困难，比如，把电源和接收器频率调整为多少就是一个关键的问题，在这方面研究人员还要继续摸索。
在不久的将来，一些简单的、低功率的远程供电和无线充电装置可能就会出现在家庭里。插座和插头将被扔进垃圾堆里，冰箱、电视、洗衣机等家用电器会更加美观，再也不会拖着长长的“尾巴”，人们可以随意摆放它们的位置。
一些小型的电子设备，如收音机、手机、剃须刀、mp3播放器等将能够随时随地充电。出去旅游的时候，我们不必再让多余的电池和各种各样的充电器充斥我们的行囊了。我们也再不会因为打电话时手机突然没电而烦恼，当你把绵绵的细语温柔地送入家人和朋友的耳朵时，非辐射共振能量传输装置将如同武侠小说中的高手一样，运足功力，把绵绵的能量无声地传进你的手机中。
（选自《科学之谜》）
柯林上校的日记
公元2182年1月31日。今天，我——地球联合部队的空军上校——将率领士兵，驾驶着最后的1000架战机同敌人作最后的决战。
我们抵抗黑暗星球的侵略已经两年多了。现在我的部队是地球上最后的一支武装力量，远道而来的黑暗星球的部队也蒙受了巨大的损失，它们纠集了剩余全部兵力，与我们展开了最后一战。战斗从黎明一直进行到黄昏，我一生中从未经历过如此惨烈的战斗，不断有战机在空中爆炸，残骸直落太平洋。然而致命的是，我方战机的能量已经不足了，必须马上返回总部补充。而一旦给敌人以可乘之机，它们势必长驱直入，将我们彻底击败。我和我的士兵都抱定了必死之心，决心用生命来保卫地球最后的安全。
正在危急时刻，通讯喇叭里突然传来总部的指示，命令我方的战机全部打开能量输入系统。这是怎么回事？在敌人密集的攻势下，能量输送飞机是不可能起飞的。疑惑之余我还是服从了命令，奇迹出现了，指示器显示战机的能量在迅速增加，一会儿就恢复到了最大的状态。“W博士的远程能量传输系统刚刚装备完成，你们现在有用不完的能量了，现在去把那些混蛋干掉吧！”我和士兵们都被这个消息所鼓舞，奋不顾身地冲入了敌人的战机群。黑暗星球的战士显然懵了，他们节节败退，在付出了惨重代价之后狼狈逃离了地球。
不堪大用的电磁波
上面这个短短的科幻情节寄托了我们一个美好的梦想：如何把能量以无线的方式输送到需要的地方？它不仅能够成为扭转战局的关键(纯粹剧情需要)，我们还希望它能大大方便我们未来的生活。如果我们将来驾驶电动汽车出远门，甚至可以不需要停车充电，在公路上每隔一段距离设置一个发电装置，我们就想开多远就能开多远。这项技术类似武侠小说中的吸星大法，只是方向相反，不是吸收别人的功力，而是向外传输能量。
人们早就已经发现，能量并非完全不能以无线方式传输，太阳能电池把光能转化为电能，就是一种特殊的能量传递过程。太阳能主要由硅、砷化镓、硒铟铜等材料制成。以晶体硅为例，当太阳照射到硅的表面时，一部分光子的能量会被硅原子吸收，使原子内的电子发生跃迁，从而在材料内部形成一定的电位差，这样光能就转化为电能储存了起来。当太阳能电池接通电路时，电压会产生电流流过外部电路。但这种过程受到“电源”——确切地说应该是“光源”的制约，我们并不能直接加以利用。
光是一种电磁波，其实所有的电磁辐射都在传播着能量。我们拉开天线，打开收音机收听广播，天线接收到的信号就是一定频率的电磁波，称为微波。微波通过电磁辐射把能量传播出去，但是这种传播是面向四面八方，大部分能量都在传播过程中损失掉了，接收的效率太低。我们需要的无线传输技术，是希望能量可以从发射装置直接抵达接收装置，最大限度地减少在空间传播过程中的损失。怎样才能让这个畅想变成现实呢？
隔空传能
在科幻故事里，我们把无线能量传输技术大显神威的时间设定在了2182年，或许这还太过于保守了。现在，聪明的科学家们已经开始尝试这种可能。他们正在开发一种无线充电装置，而这项革命性技术的理论基础却是一个已经被人们发现一百多年的原理：电磁感应。
当一个导体放在变化的磁场中，导体内的电子会发生定向移动；如果导体连接着一个闭合电路，那么电路中就会产生电流。这就是法拉第发现的电磁感应定律。它早就被人们广泛地应用，比如变压器的发明。变压器内部有两个线圈，当一个线圈通过交变电流时，它的周围就会产生变化的磁场，另外一个线圈上就会感应出电流。两个线圈的匝数不同，感应出电流的电压就不同。
美国麻省理工大学的两个科学家就是从变压器中得到了启发。变压器里两个线圈之间很接近，那么把它们拉得远一点儿会如何呢？让它们相距1米、2米……甚至更远，让通入交变电流的线圈作为电源，放置在远处的线圈作为接收器，电流不就可以远距离感应出来了吗？这就好比是相隔一段距离的两个音叉，当敲击其中的一个发出声音时，另一个也会不由自主地开始振动，这种现象叫做“共振”。感应电流在相距较远的线圈上产生，也是一种共振现象，能量通过共振的形式从一个地方“飞”到了另一个地方。
这种能量传输并不是以电磁辐射的形式完成的。电磁波的传播是面向四面八方，而感应电流只在特定的接收器上才会产生，空间并不会因此而充满电磁波。只要接收器的频率和电源的频率保持一致，电流就只会出现在安装了接收器的电器上，相当于一把钥匙只能开一把锁，其他的所有物体因为频率与电源不同，所以不会受到任何干扰。科学家把这种技术命名为“非辐射共振能量传输”。
尽管在传输过程中也会有极少的能量损失，但是比起传统方式，它的传输效率还是大大提高了。并且这种技术并不会对周围的环境造成损害，科学家指出，感应磁场对人体的影响甚至比地磁场还要小。科学家在电源处还设计了能量回收系统，没有被接收器收到的能量会被吸收回去，进一步保证了能量不向周围环境流失。
无线时代
经过理论计算和电脑模拟，科学家证实了这种技术的可行性，现在他们正在进行试验，力图尽快制作出样机。根据现在的设计，电源覆盖的范围能够达到5米，如果在每个房间里放置一个电源，就可以为整个住宅里的电器供电了。但是，有些科学家也提出了一些困难，比如，把电源和接收器频率调整为多少就是一个关键的问题，在这方面研究人员还要继续摸索。
在不久的将来，一些简单的、低功率的远程供电和无线充电装置可能就会出现在家庭里。插座和插头将被扔进垃圾堆里，冰箱、电视、洗衣机等家用电器会更加美观，再也不会拖着长长的“尾巴”，人们可以随意摆放它们的位置。
一些小型的电子设备，如收音机、手机、剃须刀、mp3播放器等将能够随时随地充电。出去旅游的时候，我们不必再让多余的电池和各种各样的充电器充斥我们的行囊了。我们也再不会因为打电话时手机突然没电而烦恼，当你把绵绵的细语温柔地送入家人和朋友的耳朵时，非辐射共振能量传输装置将如同武侠小说中的高手一样，运足功力，把绵绵的能量无声地传进你的手机中。
（选自《科学之谜》）