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科學家們發現，利用環境能源可以實現手機等電器的隨時隨地充電。英國《經濟學人》網站供圖

  6月10日，英國《經濟學人》網站發布了該網站的季度技術觀察報告。報告介紹了科學家在環境能源領域研究的最新進展。去年8月3日，本報曾經發表了一篇名為《電力傳輸或將醞釀顛覆式革命》的文章。文章介紹了無需用電線及插座就能給電器充電的無線充電系統。但這樣的充電還需要消耗者自己準備充電電源。《經濟學人》的報告指出，我們也可以利用周圍到處存在的電視臺、電臺，以及無線網絡的信號充電。這種廣泛存在于環境之中，可以轉化成電力的能源形式被稱為環境能源。

　　100年前的無線電力傳輸探索

　　如今，世界有一半的人口使用手機，當然每個人都會遇到手機電池沒電的情況。如果這一半的地球人口知道空氣也能充電，一定會很喜歡這個點子。空氣充電并不是新聞。大約在100年前，物理學家兼發明家尼科拉·特斯拉擬定了一項雄心勃勃的計劃：在不借助電線的情況下實現電力的傳輸。后來，斯特拉進行了一系列實驗，通過靜電感應原理點亮了電燈。實驗中，斯特拉將電燈與懸浮在強電場中的薄鐵片相連，強電場由遠處的發射器產生。1898年，斯特拉提出“世界系統”的新概念，提議建設多個巨大的發射塔，使世界的通信和電力網絡都實現無線連接。

　　1901年，第一座用于建設無線網絡的發射塔開始建設，取名沃登克里弗塔。斯特拉當時的支持者包括摩根大通，并為其提供了15萬美元的贊助。但在發射塔建設完工之前，支持者們決定退出，因為他們擔心，通過無線技術充電無法測量，導致消費者可以隨意各取其需，無法管理。

　　如今，許多公司都在追求不同的無線電力運輸技術（當然還達不到斯特拉要求的全球范圍）。如無線電力公司（WiTricity）就向人們展示了可以透過墻壁啟動隔壁純平電視的無線電力傳輸技術，并將之稱為“共震磁耦合”。盡管這一技術與斯特拉的技術有所不同，但公司的創使人還是對斯特拉的開創性工作給予了高度評價。

　　目光瞄準環境能源

　　除無線電力傳輸外，研究人員還發現了可以從空氣中免費提取能源的方式，并將這一技術稱為“能源提取”或“能源收獲”。目前，科學家已經成功利用這一技術捕獲了近距離專用微波發射器的電波，為小型電子電器充電，如無線傳感器等。無線傳感器在用天線接受微波之后將信號轉變成電能。《經濟學人》指出，隨著電器對電力來源要求的逐漸下降，以及能源提取技術的不斷改進，使用這種我們周圍到處都是的環境能源（如電視、收音機、無線電波發射臺發射的無線電波）為電器充電將更加現實。

　　英特爾研究中心的一位主要工程師喬舒亞·史密斯表示：“這項技術確實很神奇。”但從科學的角度上來講，它是有根據的。去年，史密斯博士和華盛頓大學一位名叫桑普爾的研究人員成功地搜集到了4100米外電視臺的信號，并利用這一信號啟動了一臺溫度和濕度感應器。當他們把接收器的頻率調到與電視臺頻率相符的時候，接收器生成了60微瓦的電量（1微瓦=百萬分之一瓦）。雖然電量很微小，但卻足以證明這一原理的可行性。近幾周，史密斯、桑普爾又與華盛頓大學的另一位研究人員一起制造了一只可完全利用環境能源充電的天氣傳感器。

　　環境能源利用難度大

　　存在于周圍環境中的無線電波是一種較有發展潛力的能源，但這一點一直被忽略，直到最近才得到改變。無線電波作為能源被忽略的主要原因是隨著距離的增加，信號強度削弱得非常快。但這并不意味著遠程無線電就會變得一無是處。《經濟學人》指出，科學家一直鼓吹的利用太空太陽能發電，然后傳送至地球的技術其實使用的就是同一種原理，這樣的傳輸距離遠遠要比環境能源更長。麻省理工大學的物理學家費舍爾表示，環境能源強度較弱是阻止其發展的很重要原因。

　　全球最大的手機制造商諾基亞似乎找到了這一問題的解決之道。去年，諾基亞利用采集多種輻射源的方法收集到了比史密斯試驗強度高約100倍的能量。位于英國劍橋的諾基亞研究中心的工程師盧瓦拉利用一個調頻在500兆赫茲和10000兆赫茲的“寬頻”接收器采集到了5毫瓦的能量（這一寬頻接收器可收集周圍電視、收音機、無線網絡、手機的信號加以利用）。要使一部手機處于正常的待機模式至少需要20毫瓦的能量，但諾基亞的愿望是能夠采集到50毫瓦的環境能源，讓其為手機緩慢充電。

　　其他公司也并不甘落后，在今年1月的一次電子設備展會上，美國無線電公司展示了一款能夠吸收周圍無線發射器發射的信號，并將其轉化成能量的手機充電設備。美國無線電公司同時宣布，他們計劃在今年晚些時候推出一款名為“空氣能源”的裝置。科學家預計，最先實現完全依靠環境能源充電的設備應該是體型較小的傳感器、計算器、鬧鐘等。但隨后，該技術在音樂播放器、電子閱覽器等較大電子設備中的應用也應該能夠跟上。環境能源存在方式還有很多種，如震動、運動、熱能等。但無線電的吸收力就在于，它們無處不在。