作者：關(guan) 曉（科普作者）

審稿：黃宇（北京市科學技術情報研究所 助理研究員）

就在前不久，某國產(chan) 品牌推出隔空充電技術，並表示率先在其即將上市的手機上應用。據悉，該技術已經實現可數米半徑內(nei) 單設備5瓦遠距離充電，多設備也可同時充電，即便異物遮擋也不降低充電效率。

這種隻存在於(yu) 科幻電影中的場景，已經成為(wei) 現實。

那麽(me) 這種隔空充電技術到底是如何實現的呢？它對人體(ti) 健康有無影響呢？

從(cong) 無線充電到隔空充電

無線充電的概念並不新鮮，可以追溯到1890年。當時大名鼎鼎的物理學家、電氣工程師尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）提出使用大氣電離層來實現全球無線供電，但因財力不足，特斯拉提出的大膽構想並沒有實現。直到2007年，美國麻省理工學院的研究團隊把共振運用到電磁波的傳(chuan) 輸上，成功“抓住”了電磁波，利用銅製線圈作為(wei) 電磁共振器，實現了電力無線傳(chuan) 導。這項被他們(men) 稱為(wei) “無線電力”的技術經過多次試驗，成功點亮了兩(liang) 米外的60瓦燈泡。

尼古拉·特斯拉（圖源：百度百科）

此後，隨著智能電子設備的迅速發展，無線充電設備也陸續問世，尤其是2017年以來，一些國內(nei) 外科技大廠推出的智能手機、智能手表、平板電腦等設備都開始支持“無線充電”技術。

然而，此時市場上的“無線充電”設備並沒有真正實現“無線”。

無線充電技術主要分為(wei) 三大類——電磁感應技術、電磁共振技術和無線射頻技術。而電磁感應和電磁共振兩(liang) 種無線充電技術其實並非 “真正無線”，仍需設備與(yu) 充電底座保持較近距離。我們(men) 現在大多無線充電設備運用的是電磁感應技術，最大優(you) 點就是充電效率高，轉換率通常在80%左右，而它的弊端也很明顯，就是手機必須要和充電板緊貼在一起，自由充電距離幾乎為(wei) 零。此種情況下，無線射頻技術無疑成為(wei) 未來突破這一限製的主要技術路徑。

隔空充電技術的核心

此次推出的隔空充電技術，其實就是一種無線射頻技術，這類技術的原理就是以空間電場為(wei) 媒介進行能量傳(chuan) 輸。

目前，該品牌推出的隔空充電技術主要包括空間定位和隔空能量傳(chuan) 輸兩(liang) 個(ge) 核心技術：隔空充電樁需要精準探測手機位置，再通過手機內(nei) 置的144根天線陣列，將發送過來的毫米波接收並轉化為(wei) 電能，手機端通過微型信標天線接收，可以在半徑數米的空間內(nei) ，實現功率為(wei) 5W的遠距離無線充電，從(cong) 而實現隔空充電功能。並且，它同時還支持多設備同時充電（每台設備均支持5W），異物遮擋和使用手機時也不受影響。

雖然5W的功率放在現在的電子行業(ye) 中並沒有什麽(me) 優(you) 勢，但之前美國一些先發企業(ye) 所推出的解決(jue) 方案，大多也僅(jin) 有1W—2W左右的充電功率，其充電效率過低，無法在消費電子領域大規模應用。

智能家居

隨著這項技術的不斷成熟，隔空充電技術將走進家庭。未來，除了智能電子設備以外，智能家居和智能穿戴設備也將支持隔空充電技術。隔空充電技術讓房間實現無線化，讓智能家居和智能穿戴設備正式進入無線充電時代，智能家居產(chan) 品能夠自由移動並且24小時在線。

隔空充電還有哪些挑戰？

此次推出的隔空充電技術，無疑給我們(men) 帶來了巨大驚喜，但同時，就現有技術發展來看，還有一些問題亟待解決(jue) 。

首先，5W的充電功率效率較低，仍然需要進一步提升。

其次，隔空充電技術的充電樁體(ti) 積較大，工藝較複雜，成本高，售價(jia) 也比較高，如何降到一個(ge) 消費者可以接受的價(jia) 格範圍，也是企業(ye) 需要考慮的問題。

隔空充電技術的輻射對人體(ti) 健康有無影響？

一說到輻射，很多人就變得惶恐不安。

其實宇宙中隻要有溫度的東(dong) 西都會(hui) 有輻射，我們(men) 生活在各種物體(ti) 的輻射之下。生活中不可缺少的大型家電，如電冰箱、洗衣機、電腦、電視機、空調，小型家電如台燈、微波爐、吸塵器、吹風機、電熨鬥、無繩電話，甚至剃須刀都有電磁輻射，當然，家用電器的電磁輻射量均在國家安全範圍之內(nei) ，我們(men) 隻要對其進行正確以及適度的使用，是不會(hui) 對人體(ti) 健康造成危害的，人們(men) 也不必為(wei) 每天生活於(yu) 這些電器之中而過分擔憂。

此次推出的隔空充電技術的輻射也同這些家電一樣，隻是普通的電磁輻射，通過波束成形將毫米波定向發射給手機進行充電。毫米波能量低，目前的隔空充電功率僅(jin) 為(wei) 5W，還沒有家庭使用的燈泡功率大。且毫米波不同於(yu) α、γ和β射線，它不會(hui) 對照射物體(ti) 產(chan) 生化學反應，從(cong) 而也不會(hui) 使物體(ti) 產(chan) 生任何 DNA 變化，目前沒有任何一項實驗數據表明，毫米波的輻射會(hui) 給人體(ti) 健康帶來負麵影響。即使我們(men) 以發展的眼光來看待，更高功率的隔空充電技術不久後會(hui) 到來，但我們(men) 有理由相信，科技的不斷進步也會(hui) 繼續保障輻射安全。

電磁輻射（圖源：百度百科）

從(cong) 2017年至2019年，電子產(chan) 品的無線充電發展完成了充電功率飛躍式的提升，從(cong) 7.5W到80W，提升了十倍有餘(yu) 。而從(cong) 2021年開始，隔空充電技術的發布，無線充電的方式又發生了顛覆性改變。誠然，我們(men) 看到隔空充電這項技術還有一些需要完善的地方，但相信在不久的未來，隔空充電技術會(hui) 越來越完善，為(wei) 用戶帶來更好的體(ti) 驗。



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