在若干年前，我们要上网，还得拖根网线，盘踞在某个固定的小角落。而现在，我们可以变换各种姿势，从起居室一路走到卫生间，不间断上网，这要感谢无线网络。若干年后，是否连充电也可以无线化，不用再为一根充电线或电源插座而引发一场“战争”？这想法还是有实现的可能的。
据物理学家组织网4月17日报道，韩国高等科技学院的一个科学家团队，展示了一种名为“偶极线圈共振系统（DCRS）”的无线供电装置，使感应输电的范围大大扩展，传输与接收线圈间的距离达到5米。未来，有可能让用户扔掉手机和平板电脑充电器。
无线充电范围更远效率更高
无线充电看似是一项新发展的技术，其实存在的时间并不短。
2007年，美国麻省理工学院的研究团队，把共振运用到电磁波的传输上，成功“抓住”了电磁波。他们采用一种耦合磁共振系统（CMRS），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。当时，这项实验成功为一个2.1米远的60瓦灯泡供电。这项研究成果发布到著名的《科学》杂志网站上后，引起了巨大反响。自那时起，远距离无线电能传输，吸引了诸多科学家。
此次，韩国高等科技学院原子核与量子工程教授Chun T.Rim的研究小组，则改良了麻省理工学院的技术限制，如复杂的线圈结构，笨重的谐低传输效率和对温度、湿度及人类肉体的敏感性。研究人员称，二者的不同之处在于，他们的系统支持的范围更远，而且更加有效率。
他们优化了线圈结构，将其设计为两个磁极的双极线圈，主线圈产生感应磁场，副线圈接收电能。CMRS中用的是大而笨重的环形空心线圈，而DCRS用的是密压铁氧体磁心线圈，主线圈中的高频交流电产生磁场，然后耦合变化的磁通量，会在副线圈产生感应电压。
并且，DCRS明显小于CMRS，只有3米长、10厘米宽、20厘米高，可升级，系统对环境变化的抵抗力也提高了20倍，能在低频100千赫下良好运行。在多次实验中，研究小组得到的结果很有前景：比如在20千赫频率下操作，3米远处获得的最大输出功率为1403瓦，4米远处为471瓦，5米远处为209瓦；而传输100瓦电力，整个系统的功率效率在3米远处为36.9%，4米为18.7%，5米为9.2%。
能为5米外的电器充电
此无线充电器使用双极长磁性线圈，对设备进行充电，主要通过感应充电方式进行。在试验状态下， DCRS可以从5米远的地方，给一台大型LED电视和三个40瓦的电风扇，还有数台智能手机提供电能。
该小组还测试了该技术在紧急情况下的可用性。今年3月，Rim教授的小组还与韩国水电核电有限公司，合作完成了一次实验，以远程传输方式，给核电厂的基本仪器和控制设备供电，以应对像日本福岛核电站那样的紧急事件。当时，他们给距离发电装置7米远处的核电站，成功传输了10瓦的电力。
不过，这套DCRS系统目前还只是一种原型，业界认为，这种技术一旦投放市场，可能会以更好的名字出现。
Rim教授表示，虽然这项技术目前还不适合推向市场，但是却为公共场所提供了继WiFi覆盖之后的另一个解决方案，这个DCRS系统将会在机场等公共场所提供无线充电服务，能让用户到某个区域就能自动对设备充电，而且不会出现太过密集的情况。
他说：“我们的技术证明了远距离电力传输机制的可行性。虽然远程无线电力传输目前还处于商业化早期阶段，实施成本相当高昂，但我们相信这是未来供电传输的正确方向。就像我们如今的WiFi无处不在一样，将来我们也可以有很多无线供电区，遍布餐馆和街道。人们到哪里都能使用各种电子设备，而不用带着一堆纠缠的线，我们可以随时随地无须担心充电，畅快地使用便携式设备。”
无线充电技术基于电感耦合
不少小伙伴估计要问，这种看上去便捷的充电方式，到底原理是什么？
其实，这是传统的电磁感应技术的新应用。无线充电又称作感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，“类似高中学的，由尼古拉·特斯拉发现的特斯拉线圈。”浙江大学机械工程学系副教授李德骏向记者解释，简单地来说，电感耦合涉及两个耦合线圈，两个线圈之间没有物理接触，不过两者距离非常接近，当其中一个线圈被磁化后，发出磁场，另外一个线圈感应到磁场就会产生感应电流。
而应用到电器充电上，就是由供电设备（充电器）将能量传送至用电装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间，以电感耦合传送能量，两者之间可以不用电线连接。
不过，仅仅是电感耦合所产生的电量并不高，所以需要增强磁共振产生的能量，把电感耦合产生电流的强度，放大至相当的高度。“目前该技术已经运用在变压器、交流电动机及笔记本电脑等上面。”李德骏副教授表示。
另外，电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感，国内无线充电研究和应用已经起步，目前申请的相关专利数量至少有数十项，不过大多数与手机充电不相关。中国本土的比亚迪公司，早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利，就使用了电磁感应技术。
目前在消费电子领域出现了无线充电的研发热潮，三星、谷歌等厂商均将这项技术应用到产品之中，苹果也申请了无线充电相关专利。
纵深
无线充电
有哪些优势和不足？
问：既然便捷，为何这项技术没有得到推广呢？
李德骏：要把无线充电的传输距离扩展到商业应用程度，技术上还有许多局限，比如复杂的线圈结构、庞大的共振线圈、传输与接收线圈的高频要求等，都会使传输效率低下，而且共振线圈对周围环境，如温度、湿度和人的接近等非常敏感。并且这项技术要在消费电子等设备上完美实现，需要保证电磁波只辐射到手机接收部分，不会影响到人体健康，或干扰其他设备。通常而言，它的电磁波要达到上万赫兹，而像路由器，只有0.001赫兹级别。要是让整个房间都充斥这种高频率的电磁波，对人体健康估计并不会有太大益处。此外，保证足够的传输效率也很重要。有资料说，有线充电的效率只有80%多，而无线充电号称达到90%的传输效率，但有专家表示，在手机外壳5mm厚度的情况下，无线充电的传输效率最高能达到70%。而较短的充电距离，也是这项技术的一个命门，在技术成熟之前，价格也是阻碍其进一步普及的因素。
问：它有什么优势或者好处？ 李德骏：在一些特殊的地方，比如说矿山，电线可能会产生电火花，会引起爆炸等后果；再比如水下，拖根电缆下去，万一有些地方没包好，裸露在外面，就有可能漏电；在太空，更不可能拉根电线来充电。在这些地方，无线充电技术就能大展拳脚。还有就是一些人造器官等设备，需要充电，可以不用像现在一样，在肚子上打个洞，接根电线出来，以后直接感应式充电就可以了。家庭装潢的时候，卫生间是比较潮湿的地方，插座暴露在空气中，有短路的风险存在，而感应式充电，就不存在漏电短路的风险。另外，据我了解，电动游船公司也有这方面的需求，毕竟充电电线沾到水，存在不小的安全隐患。
问：这种充电方式到底安不安全？
李德骏：我认为，应该比我们现在普通的充电方式要安全，至少不会有漏电的危险存在。
