准静态超材料 或可让远程无线充电技术实现突破

材料牛注：无线充电技术在不久的将来有望实成为现实。来自巴塞罗那自治大学的那就团队在两个独立的回路之间实现了电能的传递。这就使得现有无线充电设备可以大大简化。

巴塞罗那自治大学的研究人员研发出一种体系，可以在两个独立的回路之间传递电能。这个体系是由一个扇贝状的超材料组成，它能将电场集中加强，从而可以高效率地传递能量，为移动设备进行无线充电。该项研究被刊登在Advanced materials杂志上。

移动设备的无线充电技术是未来科技的一个里程碑。通过使用基座，一些移动设备已经实现了无线充电。下一步的发展目标是，在没有这些基座的情况下仍能进行无线充电。

来自巴塞罗那自治大学物理学院的研究小组研究出了一种体系，在两个独立回路之间可以有效地传输电能，这都归功于“超材料”的使用。这个体系现在仍然处于试验阶段，但其一旦被完善，就可以立马应用于移动设备，实现远距离的无线充电。

现有的无线设备通过电磁感应来充电，一个特殊的、与设备相匹配的外壳被套在设备上，充电机座与插座相连。设备被放置在基座上，基座产生电磁场从而在特殊外壳中激发电流，此时不通过充电线，设备就被充好了电。如果设备与基座分离，能量的传输效率就会大大降低而无法进行充电。

通过使用“超材料”，研究人员在实验室中将能量传输效率提升了35倍。研究负责人Àlvar Sánchez解释说：“对于这项技术其实还有很大的提升空间，因为从理论上讲，如果在条件和试验设计都非常理想的情况下，传输效率仍然可以得到提升。”

文章的第一作者Jordi Prat说：“将这两个回路一同放在‘超物质’扇贝结构中，和将其靠近得到的效果是相同的，就如同在这两个回路之间的空间消逝了一般。”

此外，用来构建该体系的材料——铜和铁氧体的取材非常便捷。在试验初期，为了将静磁场集中增强，使用了“超导超材料”，但这对于日常使用的移动设备而言是不可行的。Navau说：“相反，低频率的电磁波（即用来在两个回路之间传递能量的波）只需要传统导体和铁磁体。”

感谢材料人编辑部尉谷雨提供素材。

本文参考地址：Distance wireless charging enhanced by magnetic metamaterials

论文地址：Quasistatic Metamaterials: Magnetic Coupling Enhancement by Effective Space Cancellation