【導讀】人們都看得到無線充電未來的發展潛力，無線充電技術發展至今已經形成諸多類型，在各個領域發揮著不容小覷的作用。本文就來盤點一下2015年以來的無線充電技術以及未來的無線充電技術吧！
超聲波無線充電：有效范圍接近5米
一家名叫uBeam的公司發明了一種全新的無線充電模式，可以利用超聲波將電力隔空輸送到15英尺（約合4.6米）外的地方。有了這樣的產品，只要使用專用的無線充電套，你就可以在充電的同時拿著手機在屋里走動。盡管uBeam的原型產品 還比較笨重，但該公司正在努力縮小體積，盡快推向市場。據悉，已經有多家公司希望與uBeam達成戰略合作，為顧客提供這種無線隔空充電服務，以便吸引更 大客流，包括星巴克、維珍航空、喜達屋酒店以及多家快餐連鎖。除此之外，uBeam還與蘋果和三星等硬件廠商展開了溝通。
uBeam早期原型機
然而，眾多大牌投資者的背書表明，uBeam的無線充電模式可能具備巨大潛力。具體而言，uBeam使用的是超聲傳導技術，發射器通過插座或建筑物的電 力系統取電，然后將其轉換成超聲波，再將震動發射到內置接收器的設備——例如配備無線充電套的手機，接收器之后負責將超聲波震動轉換成電力，為移動設備充電。uBeam表示，這種模式的充電速度與直接使用傳統電源類似。
這種超聲波隔空充電方式有幾大優勢。首先，這種技術非常安全，它使用的超聲波與監測胎兒時使用的超聲波類似。另外，接收器的價格也很便宜，甚至更低，而且體積小巧。不僅如此，這些超聲波還可以用于傳輸數據，因此uBeam還可以在物聯網領域發揮作用。
但最吸引普通用戶的還在于，該種技術的有效范圍大約為15英尺，對移動中的設備同樣有效。雖然智能手機已經在體積和性能上實現了重大進步，但電池續航能力仍未得到太大改觀，這不僅有損了用戶體驗，還阻礙了整個移動經濟的發展。因此，uBeam的技術可能對整個行業形成促進。蘋果和三星等科技巨頭都在努力解決充電問題，但卻遲遲未有進展。因此，他們有可能洽購uBeam。
由于uBeam持有多項重要的無線充電專利，這些巨頭可能會溢價收購該公司，避免重要 技術落入競爭對手之手。從長期來看，倘若uBeam的無線充電協議果真實現應有的潛力，意味著電線將會逐漸消失。不僅是手機，其他各類用電設備也都將使用這種技術。需要明確的是，uBeam仍在克服一些嚴峻的技術挑戰，最終的產品可能無法在價格、功率、速度和安全方面達到預期。不過，倘若真能實現市場預期，便會成為一項革命性 的技術，這也正是投資者夢寐以求的結果。
微軟擬利用聚焦光線來充電
如果你的智能手機在白天就出現了電量耗盡的情況，一般人們都會感到煩惱，大多數人的解決方法就是嘗試記住在晚上要為他們的設備充電。即使是這樣 做，有時也不夠人們日常使用，全天充電有時是很有必要的，為此微軟研究院已經制定出了一個潛在的解決方案：AutoCharge。微軟研究人員們描述AutoCharge是一種自動定位桌子上的智能手機，并為它們充電的技術。他們制造的原型充電器可以被安裝在天花板上，有兩個工作 模塊：一個監測模塊，其采用的是微軟的Kinect攝像頭，可以掃描像智能手機樣子的物體；另一個是充電模式，采用了UltraFire CREE XM-L T6來聚焦LED光線。
該AutoCharge系統采用了基于圖像處理來監測和追蹤桌上的智能手機，并自動為智能手機充電。充電器會不斷地旋轉，直到它檢測到一個看起來像智能手機的物體，之后將使用太陽能發電技術所產生的光束為智能手機遠程充電。換句話說，就是無需電線。AutoCharge通過藍牙或手機上的LED和智能手機建立連接。這確保了當電池充滿電以后可以停止充電，以及確保那些大小和形狀與智能手機類似的物體不能被充電。該系統在識別到有物體出現在了它和智能手機之間，對充電造成干擾時，還可以在50毫秒內自動關閉。
每次要幫手機、電腦，或者其他各種電器充電時，總是要接一條充電線，充電線一多，還常 常接錯，實在非常麻煩。幸好，現在愈來愈多的電子產品，開始使用無線充電的技術了！只要優雅的將手機放在一個小小的、像杯墊一樣的東西上面，不必接線 就能輕松充電，這么厲害的科技背后有什么原理呢？讓我們一起來探究其中奧妙。
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電與磁的交互作用
一般見到的無線充電，運用的是電流磁效應和電磁感應的塬理。1819 年，丹麥科學家厄斯特觀察到一段導線上如果通有電流，四周將會產生磁場，可以讓指北針偏轉。后人則進一步發現，將導線圍成環狀，甚至繞成線圈，產生的磁場 將會更強、更集中，這稱為電流磁效應。至于電磁感應，則是在 1831 年由法拉第發現的。讓一塊磁鐵或其他的磁場來源靠近一段沒有電流的線圈，線圈上就會產生感應電流，稱為電磁感應。值得注意的是，電磁感應的成立要件是磁場要有變化，例如磁鐵愈來愈靠近 （愈來愈遠離其實也可以）。外加磁場若是一直保持不變，是不會有感應電流的。
總而言之，電流磁效應就是電流的流動在四周產生磁場，電磁感應則是不斷變化的外加磁場使線圈產生感應電流。
利用電磁感應來充電
這兩種物理現象同時運用，就可以進行無線充電。目前的無線充電設備，都包含一個充電座，里面其實正是線圈。將充電座接到家用插頭后，線圈周圍會因為 電流磁效應而產生磁場。要充電的電子產品，里面也都有一個線圈，當它靠近充電座時，充電座的磁場將透過電磁感應，在電子產品的線圈上產生感應電流。感應電 流導引到電池，就完成了充電座和電子產品間的無線充電。你可能會問，磁場不是要改變才能有電磁感應嗎？可是充電座與充電的對象距離卻始 終保持不變，這樣為何會有電磁感應呢？塬來，家用插座中流出的電是交流電，也就是說電流的方向不斷的交替變化，一會兒順著流，一會兒反著流。正因為如 此，充電座線圈產生的磁場隨之不斷在變換方向，并非保持不變，符合電磁感應的要件。
近來愈來愈多智慧型手機、平板電腦開始提供無線充電 的功能，但是不幸的是，它們充電的時候，只要離充電座的距離稍遠一些，充電效率就會明顯下降。即便是最新的技術，充電距離也不能超過 5 公分，事實上，目前絕大部分可以無線充電的行動裝置，都是要完全平放在充電座上才能進行，和想像中隨走隨充的無線充電仍有點差別。
利用共振拉長充電距離
為了增加無線充電的距離與充電效率，科學家正在設法利用磁共振的塬理進行無線充電。在電路中加入一些電容、電感等特殊的元件，適當連接后，會形成諧振電路。這就好像樂器行一定會有的調音工具──音叉一樣。輕敲音叉一次，它可以持續振動一段時間，同樣的，對諧振電路短暫通電，電路中也會產生維持 一段時間的訊號。
音叉具有共振這種有趣的物理性質。每支音叉都有自己的發聲頻率，當一支音叉振動發聲時，若附近有另一支發聲頻率相 同的音叉，即使它沒有直接受到敲擊，也會跟著振動。音叉的共振可以說達成了能量的傳遞。諧振電路也可以共振，兩個振動頻率相同的諧振電路放在一起，其中一個開始因為通電而振蕩時，另一個電路也會跟著振蕩起來，自動產生電流，電能就這樣被隔空傳送了。這樣的現象稱為磁共振，用來進行無線充電，可以讓 充電距離達到數公尺，效率也有所提升。唯一的困難就是，要將兩個電路調整到一模一樣的頻率，并且維持一段時間，并不是容易的事。除了磁共振之外，也有科學家嘗試借由雷射光的光能來充電，甚至是將電能透過和家用的 Wifi 網路相近的電波頻段來傳送。希望這些技術的突破，能讓我們未來在充電時更加方便！
最新無線充電應用
1、懸浮燈泡：應用磁懸浮技術還可為手機無線充電。一款名為Flyte的燈具將磁懸浮、無線充電和優秀的產品設計都結 合到了一起，科技與設計的結合瞬間提升家居的美感與創意。Flyte由一個LED燈泡與無線電力接收器共同組成懸浮在空中的組件，而在燈泡的基座中則包含 有一個電磁鐵。在連接電線的木制底座中則包含有一個無線功率發射器和另一個電磁鐵。將燈泡放在底座上，并慢慢的釋放它就會看到燈泡緩緩上升，并穩穩地懸浮在空中。這個底座同樣也可以作為智能手機的無線充電墊。
2、 宜家將推支持無線充電家居。前段時間，宜家曾計劃推出支持無線充電的家居設備。近日，有消息稱具 備無線充電功能的家居，宜家計劃將在本月下旬正式上市，用戶可以前往宜家家居進行體驗。據悉，支持無線充電功能的家居設備或包括臺燈、書桌、床頭柜等。目前，不少智能手機都支持無線充電功能，如三星GALAXY S6等旗艦機型。不過，需要注意的是，用戶在選擇無線充電時，要看清手機和設備支持哪類無線充電技術，避免出現無法兼容的情況。
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