无线输电离我们还有多远？

2015年3月，日本三菱重工公司在地面实现了500米的微波无线功率传输。工业用无线电力传输的大门缓缓打开。随后，韩国三星等公司发明的无线手机充电器的推出和AR设计发明的无线悬浮手机充电器的众筹启动，手机的无线充电备受关注。

不久前，据《今日俄罗斯》通讯社报道，俄罗斯火箭和宇航员“能源”公司的研发人员成功地用激光束在1.5公里的距离上为手机无线充电。无线电力传输不仅可以在手机上使用，也可以在家庭电网中使用。无线电力传输可用于任何需要供电的地方。与有线电力传输相比，无线电力传输似乎要高得多，那么无线电力传输真的比有线电力传输更安全、更可靠吗？无线传输离我们有多远？

近:天宫二号，远:国际空间站(示意图，非实际距离)

有线传输

如今，从国家电网到手机充电数据线，有线传输在世界各地得到广泛应用。为了防止人们遭受电击，输电线路或数据线的最外面都用绝缘材料包裹。然而，在传输线中必须有一定的电阻，这意味着在电流传输过程中必须有一定的损耗。考虑到铜优异的导电性和相对合理的价格，铜被广泛用作输电线路的芯材。当然，世界上什么都有，还有一种新型材料——高温超导电缆。当材料进入超导状态时，电流流过电缆而没有任何热损失。不幸的是，这种材料价格昂贵，并且需要液氮在超过-100摄氏度的温度下长时间冷却，因此在一定程度上阻碍了应用。

高温超导传输线的内部结构

电缆传输不仅有一定的功耗，而且在安装和架设过程中还会受到天气和地形的影响。例如，伊库750千伏，中国第一条天山输电线路最近竣工。该线路造价约为20亿元人民币，由于位于天山，施工难度很大。因此，有大脑洞的人正在考虑一种新型的电力传输方法——无线电力传输。

电磁感应传输

随着手机在全球的普及，人们不仅追求手机的外观、手感和价格，也逐渐重视手机能否无线充电。手机无线充电的原理其实很简单，就是说，它是利用电磁学中的电磁感应原理(关于更详细、更有趣的介绍，请转到“手机如何实现无线充电？”).

著名物理学家麦克斯韦基于电磁中的两种物理现象建立了麦克斯韦方程——变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场。由于在对手机进行无线充电时，电磁场的强度范围与手机和发射器之间的相对距离密切相关，所以各大厂商的手机无线充电器最初都与手机紧密相连。然而，如果手机和充电装置仍然紧密相连，那么所谓的“无线充电”似乎就毫无意义了。其结果是，拥有一个大大脑的增强现实设计实现了真正的无线充电——无线悬浮充电。毫无疑问，手机之所以可以悬挂，是因为它利用了同性磁性的排斥作用，只需要在手机的后盖和充电底座上安装相应的磁性物质。

事实上，无论是手机还是其他需要充电的设备，理论上都可以利用电磁感应原理进行无线充电，但这在距离上还是有限制的。除了使用电磁感应原理充电，一个美国研究小组甚至使用无线路由器和改进的电子设备进行无线充电。

对路由器传输的无线信号进行充电

等离子无线传输

一般来说，物体的物理形态分为固态、液态和气态。然而，随着温度的升高，气体分子高速运动并碰撞产生所谓的“电离”(原子或分子中带负电荷的电子和带正电荷的离子相互分离)。由于带负电的电子和带正电的离子具有相同的电荷量，并且整个离子气体是中性的，所以它被称为“等离子气体”。据统计，宇宙中99%的物质是等离子体。

自然界中的等离子体