厉害!特斯拉全球无线供电或成真?人类或迈向无线社会

大约一百多年前,被人们尊称为“世界上最接近神的男人”的尼古拉·特斯拉,发明了特斯拉线圈,还提出了用地球进行全球无线供电的那个震惊世界的点子。说实话,那个构想实在太超前了,远远领先于那个时代,没人能理解,就这样不了了之了。

现在,千叶大学在日本搞出了一套新型的无线充电(或者说供电)系统,主要靠机器学习技术来设计。这个系统无论接什么设备,设备的功率怎么变,都能保持稳定又高效地供电,感觉离真正实现“全无线”的社会又近了一步。这项研究的成果,已经在7月18日《IEEE电路与系统汇刊》上发表啦。

是不是觉得信息量有点炸裂啊?别着急,今天咱们就一起慢慢捋一捋。

先来个刺心的问题:你每天为各种充电线弯腰多少回呀?

手机、电脑、耳机、手表……咱们活在一个前所未有的数码时代,但也被那一堆乱七八糟、剪不断理还乱的充电线紧紧“绑”在身上。

不过,你可能不知道,早在一百多年前,有个天才已经在想方设法要彻底解决这个问题了。

就是这个人,尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)。

这位大神的目标可不是为了让你手机隔空充电那么点事儿,他追求的是全球无线供电的梦想。靠着他打造的“沃登克里弗塔”,他打算把电能直接引入大地,让全世界的飞机、轮船、工厂,甚至每家每户,都能像听广播一样,随时随地轻松拿到免费的电能。

可惜,由于资金和时代的限制,特斯拉那个狂热的梦想最终没能实现,那座宏伟的铁塔也只剩下废铁一堆。他的设想,变成了一个传说,一个几乎属于科幻的“神话”。

你可能会说,咱们现在不是也搞上无线充电了吗?

没错,不过现在的无线充电,基本上就像个“近视眼”似的,不光充得慢,还搞不准位置,更坑爹的是,它还得看负载变化,技术上有个死穴。

就是说,充电设备一换,效率就掉链子。

比方说,你手机从1%充到80%的时候算是一波“负载”,接着从80%到100%又是一段“负载”。老式无线充电系统在负载变动的情况下,电压就像坐过山车一样忽高忽低,结果大量能量变成热,白白浪费掉了,效率自然就打了折扣。

所以呢,我们总觉得无线充电没啥用,比起快充线来,感觉差远了,快感也少了不少。

就在大家都觉得无线充电就这样半吊子似的没啥大用的时候,日本千巴大学的関谷浩朗(Hiroo Sekiya)教授团队,带着一项“杀手锏”研究上了《IEEE电路与系统汇刊》。

具体咋弄的?说白了,就是让AI来帮忙设计电路,简单又直接!

厉害!特斯拉全球无线供电或成真?人类或迈向无线社会-有驾

传统那套就是工程师拿着计算器,按着理想化的公式一通算,然后设计电路嘛。可日本团队就不这么玩,他们另辟蹊径,采用了不同的思路:

他们用繁琐的微分方程把现实世界里可能对效率产生影响的各种因素都包括进去,比如微小的电容差别啊、环境变化啥的,真实模型算得非常具体。

他们用了个叫“遗传算法”的技术,这是一种机器学习模型,你可以把它想象成一个不懂疲劳的“超级大脑”,会在虚拟环境里不停地进行几百万、几千万次的电路设计试验,目的就是找出最优方案。

每次设计时,AI会根据“电压是否稳妥、效率到底有没有达到”等因素打个分,然后它就像生物进化一样,把分数低的设计淘汰掉,把那些得高分的“优良基因”留下来,不断重复这个过程,直到最终找到那个几乎完美的“天选之子”——一个在负载变化时几乎不受影响的电路方案。

嘿,结果出来啦,居然让人瞠目结舌!

电压晃动:老式方案的系统能达到18%,而用AI优化的系统,牢牢控制在5%以内,厉害吧!

各类负载状态下,新系统都能稳稳达到86.7%的高效率,表现相当不错!

这说明,不管你给哪款设备充电,也不管设备当前的电量是多少,它都能稳稳当当、高效输出。一直让业界头疼的“负载依赖”问题,也被AI给解决了。

你大概会想,这不还是在近距离充电吗?那跟特斯拉 worldwide 供电系统又有什么关系呢?

关系可不小呢!

这次的突破,真正的意义在于,它从根本上解决了无线电能传输中最关键的稳定性和效率这两大难题。这就像人类掌握了火之后,才有了后来的蒸汽机和内燃机一样。

有了这个底子,以后的发展可是不是一般的牛,简直天马行空,没得限制!

真正的智能家居,比如你的电视、音响、台灯、扫地机器人……屋里已经没看到一根电线了,所有设备都能随时供电,用着方便极了。

电动汽车一场大变样儿:只要在铺设了无线供电的公路上开车,就能边跑边充电,彻底甩掉里程不够的烦恼。

医疗植入装置,比如心脏起搏器啥的,现在已经能做到不用开刀充电,挺大程度上改善了患者的生活品质。

关谷浩朗教授自己也说过:我们挺有信心的,这项研究是向完全无线社会迈出的关键一步。咱们的目标是在未来5到10年里,让无线供电变得普及开来。

这是什么意思呢?将来的能量来源,或许会像现在的Wi-Fi信号一样,看不见、摸不到,但却无处不在。

就算我们可能难以彻底实现特斯拉那个利用地球磁场的“免费电力”梦想,不过,日本科学家的这项突破,用一种更切实、更高效的办法,沿袭了特斯拉的遗志。

长时间被电线缠绕着的人类,终于迎来了摆脱束缚的希望曙光。

这样崭新的时代,真的会到来吗?咱们就拭目以待吧!

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