日本東京科學研究所的科研團隊近日取得一項突破性進展,成功開發出一種利用光線實現小型設備無線供電的創新系統。這項技術通過特殊的光學設計,使物聯網設備擺脫了對傳統電纜和電池的依賴,為物聯網設備的持續運行提供了新的能源解決方案。
與以往依賴高風險激光的供電方式不同,該系統采用大功率LED作為光源,通過精密的光學設計將紅外光精準聚焦在小型太陽能電池上。研究團隊設計了一套自適應光學系統,其中包含兩片透鏡,其中一片為可實時調整焦距的液態透鏡。這種設計使得光斑即使在數米距離外也能保持高能量密度,實驗顯示其有效供電距離可達5米。
為了確保供電的穩定性,系統配備了類似“機械眼”的追蹤裝置。該裝置由兩個可旋轉鏡面和Intel RealSense深度攝像頭組成,能夠持續監測接收器的位置。其獨特之處在于,系統在晝夜環境下均可正常工作:在光照條件下,通過彩色圖像識別接收器;而在黑暗環境中,則依靠安裝在接收器上的微型反光鏡反射紅外圖案進行定位。
整個系統的運行由一套經過大量真實場景訓練的學習型圖像分析AI控制。這套AI能夠準確識別光伏面板的形狀和輪廓,即使接收器發生移動或環境光線突然變化,系統也能在50毫秒內無縫切換工作模式,確保供電不間斷。實驗還表明,該系統支持多塊太陽能電池同時充電。目前,系統的光學效率約為56%,研究團隊表示,通過進一步優化透鏡設計,未來有望將效率提升至80%以上。



















