為了提高無線充電系統的效率,西班牙巴塞隆納大學(University of Barcelona)的研究人員開發出一種新穎的超材料。

目前的無線充電採用感應方式進行充電,其方式是透過一款專為裝置與接至電力插槽的充電基座而設計的特殊的充電板。當裝置放在充電板上方時,就會在充電板內部產生可感應電流的磁場,因而不需使用任何的電力線,就能為裝置充電。而當裝置遠離充電板時,就不再有足夠有效的能量進行傳送,也不會再為電池充電。

巴塞隆納大學研究人員打造的系統克服了對於無線充電的這些限制。這種無線充電系統是由超材料製造而成的,它結合了鐵電材料層(如鐵化合物)以及導電材料層(如銅)。這種超材料涵蓋了發射器與接收器,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,當實驗的條件與設計都十分理想時,能夠更大幅地提高充電效率。」該研究總監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,諸如銅與鐵等用於打造這種無線充電系統所需的超材料,也十分易於取得。研究人員們一開始的實驗目標是集中靜電磁場,它必須使用超導體的超材料,但這並不適用於日常使用的行動裝置。相反地,低頻的電磁波——用於在兩電路之間傳輸能量——只需要一般的導體與鐵磁體即可。

巴塞隆納大學己為此裝置申請專利了,研究人員表示,目前已經有幾家公司對於採用這項技術感興趣。這項研究獲得了加泰隆尼亞自治區(Government of Catalonia)、歐洲地區發展基金(ERDF)和西班牙經濟與競爭力部(Ministry for Economy and Competitiveness)的贊助。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Metamaterials boost the distance for wireless charging,by Nick Flaherty)