科学探索|东大展示基于多模谐振器的全屋无线充电解决方案东大展示基于多模谐振器的全

尽管许多消费级电子设备已经引入了宣称比传统有线充电更方便的无线充电功能，但实际使用中仍不得不将之固定放置在无线充电板上。好消息是，日本东京大学的一支研究团队，刚刚在《自然电子学》期刊上描绘了一套新颖的“全屋无线充电”解决方案。研究人员指出，其希望有朝一日能够为手机、智能手表、耳机等小型电子设备轻松补充能源。

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【科学探索|东大展示基于多模谐振器的全屋无线充电解决方案】研究配图 - 5：现实生活场景下演示的室内无线电力传输
现实生活中，许多用户更倾向于使用一条较长的线缆，以满足边充电边使用的需求。要想让无线充电技术变得更加自由，其显然需要进一步拓展其使用范围。
本文要为大家介绍的，就是由东京大学研究团队带来的“多模准静态腔谐振”（multimode quasistatic cavity resonance）技术，特点是能够将无线输电端嵌于墙壁表面，并向多个方向供电。

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研究配图 - 1：M-QSCR 概述
如图所示，这套方案可在室内产生一组三维磁场，能够将能量输送到手机、灯泡等接收端设备的无线充电线圈上。
研究团队已在一间 3×3×2 米（9.8×9.8×6.6 英尺）的房间内进行了演示，表明室内 98% 的区域都可获得 50% 以上的电力传输效率。

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研究配图 - 2：室内大规模无线充电系统的构建
即使在房间内剩余的 2% 位置，无线充电系统的信号依然不错，且效率从未低于 37%。
若接收器线圈与磁场呈 90° 直角，无线充电信号就最强。即使在房间内四处走动，这套系统仍可正常工作。

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研究配图 - 3：功率传输效率评估
展望未来，研究团队希望将室内无线输电功率提升到 50W 或更高。
更重要的是，房间内的磁场模式，对人体而言也是相当安全的，其水平远低于联邦通讯委员会（FCC）和电气电子工程师协会（IEEE）的限制。

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研究配图 - 4：基于 SAR 的安全性评估
有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《自然电子学》（Nature Electronics）期刊上。
_本文原题是为《Room-scale magnetoquasistatic wireless power transfer using a cavity-based multimode resonator》。