無線傳輸電力電線走進歷史

文 ◎ 衛坤

這個新的研究成果不禁讓人憧憬在不遠的未來能完全擺脫蜘蛛網一般的輸電線。

6月7日，由美國麻省理工學院教授馬林．索爾賈希克（Marin Soljacic）領導的研究團隊在《科學》雜誌網絡版發表無線電力傳輸（WiTricity）研究成果。他們成功地點亮了兩米開外的一個60瓦燈泡，但不需要任何電線。

這個新的研究成果不禁讓人憧憬，在不遠的未來能完全擺脫蜘蛛網一般的輸電線。

索爾賈希克教授說：「有時我會忘記給手機充電，因此一旦手機電池耗盡，手機就會嘀嘀作響把我吵醒，很是煩人。這個項目的靈感就來源於此。

我們有望實現這個目標，現在可以開始認真考慮其商業化價值。」

其實，無線電力傳輸的物理原理：電磁感應和轉換現象，早在19世紀就已經有了徹底的研究。當時的物理學家麥克斯韋（Maxwell）提出的著名的麥克斯韋方程組從理論上奠定了基礎。

大體上無線電力傳輸有兩種方法：一種是通過兩個線圈之間的電磁感應，形成共振，也就是索爾賈希克研究小組製作的名為「磁場耦合共振器（magnetically coupled resonators）」的電力收發器：兩個具備LC電路特性的線圈（見照片），直徑60釐米。向其中一根線圈加載數MHz的交流電場後，其周圍產生電磁場，通過共振現象向另一個線圈傳輸電力；另一種方法是將電力以無線電波（RF Radio Frequency Wave）的形式發出，在接受端用天線接收後，再加以利用，為接受端電器提供電力。

不過，電磁轉換形成的電磁波方向性差，造成能量大部份被消耗，所以無線電力傳輸研究始終進展不大。索爾賈希克的研究小組的傳輸效率大約為40%，已經可算是重大突破。目前，這項技術的最遠輸電距離還只能達到2.7米。但電源已經可以在這範圍內為電池充電。只需要安裝一個電源，就可以為整個屋裏的電器供電。而且60瓦的電力足以供應電腦、手機、照明等的電力需求。

利用上述第二種原理的無線電力供應技術，其實已經接近商業化。這種技術使用的RF信號，類似於收音機、手機等所使用的信號。由一個統一的電源（RF發射器transmitter）發出數毫瓦的信號，接收方安裝一個只有AAA電池一半大小的接收器，就可以利用這些電力為各種使用AA、AAA或更低電力消耗的電器供電，其電壓最高可達4.2伏。

一家位於賓州的公司Powercast, LLC稱他們已經和菲利普公司合作，並將在2007年下半年，正式出品基於此技術的照明產品。他們並將在2008年推出更多產品，包括電腦外圍設備、電子遊戲操縱桿等。這家公司建立於2003年，僱員不足50人。在一月份的消費者電子產品展示會（Consumer Electronics Show）上，成為眾人矚目的焦點，並獲得2007年度「行動牛仔（Mobile Maverick）獎」。 X