根据一项新的研究，一种新的无线电力系统可以帮助人们避免不可避免的纠结电线的混乱混乱，并提供一种更有效的方式为旅途中的电动汽车充电。斯坦福大学的研究人员从量子物理学中改编了一个概念，生产出一种无线充电器，它做到了其他无线充电器无法做到的事情：自动调整无线电波的频率——传输电力的介质——以考虑充电板和设备之间距离的变化。在一项实验中，该团队表明其系统以100%的效率将电力转移到约27英寸（70厘米）。斯坦福大学电气工程博士生Sid Assworrarit告诉Live Science，“该范围非常适合电动汽车。”汽车的地板距离路面约20厘米[8英寸]。你可以把充电板埋在路面下面。“[超级高铁、喷气背包和更多： 9个未来交通理念]阿萨瓦沃里特和他的同事在今天（6月14日）在线发表在《自然》杂志上的一项研究中报告了他们的研究。尽管其他无线充电设备，如手机充电设备，已经存在，但如果设备离充电器太近或太远，效率会急剧下降。这意味着手机必须放在充电板顶部才能最好地工作，电动汽车需要直接停在充电板上方才能有效充电。根据阿萨瓦沃里特的说法，因此，电子设备仍然被拴在电源上，尽管是无形的。问题在于这些无线电力系统的设计。它们通常由一个源（充电板）和一个接收器（可能是电话或电动汽车）组成。在源中，产生一定频率的无线电波来激发线圈中的电子，称为谐振电感器。电话或电动汽车中的接收器也有一个由线圈制成的谐振电感器。当两个电感器彼此靠近时，能量从源耦合到接收器。在接收器中，一个称为整流器的组件将无线电波的能量转换为手机或汽车可用的电能。找到无线电波的最佳频率取决于设备的灵敏度、源和接收器之间的距离以及它们彼此的方向。一旦找到最佳频率，用于设置它的变量的偏差，例如改变源和接收器之间的距离，会降低传输效率。Assawworrarit说，理论上可以构建一个调谐电路来调整频率，但设计很复杂，并且限制了设备与充电板相关的移动速度。Assawworrarit和他的团队创建了一个无线电力系统，该系统不使用无线电波源，也不需要调谐电路。科学家们说，即使谐振线圈之间的距离波动，它也能起作用。[10种将改变你生活的技术]研究人员通过利用量子力学中的一个概念来实现这一目标，这个概念被称为宇称时间对称，简称PT对称。像量子科学领域的其他概念一样，它很奇怪，但是由它构建的系统具有对称排列的部分，这些部分要么吸收电磁能，要么发射电磁能。在对发表在《自然》杂志上的新研究的附带分析中，朗之万研究所、法国国家科学研究中心（CNRS）和巴黎ESPCI的研究科学家Geoffroy Lerosey写道，宇称时间对称可以将多模激光的不同波长的光调谐成单模激光。在这里，阿萨瓦沃拉里特和他的同事简化了整个设置。他们建造了一个有源和接收器的系统，就像在传统系统中一样。但是他们没有使用无线电波来激发谐振电感器中的电子，而是使用了一个放大器来放大线圈中的电磁能量。研究人员说，接收器有一个谐振电感器和整流器，就像在传统系统中一样。PT对称性背后的物理学自动选择工作频率，这将导致最大量的能量被转移。它在几十微秒内完成这一任务，而系统在目前的形式下可以根据这项研究，由于近场耦合的使用，距离可以达到3英尺（1米）多一点。“在一定的距离范围内，PT物理是这样的，收益可以弥补损失，”Assawworrarit说。他们说，尽管研究人员在计算机模拟和使用发光二极管灯泡的实验中测试了他们的想法，但这种设备需要一些时间才能到达消费者手中。在他的评论中，Lerosey指出放大器需要优化，他还质疑如果一个线圈是固定的，另一个是移动的，这个概念是否会起作用，就像电动汽车在嵌入充电板的道路上行驶一样。“在这个美丽的概念能够在现实生活中应用之前，这些问题需要得到回答，”Lerosey写道。"然而，它已经在量子物理和工程世界之间建立了一座鼓舞人心的桥梁."《生活科学》的原创文章。