日本东京科学研究所的科研团队近日取得突破性进展,开发出一种基于光学原理的无线供电系统,能够为物联网设备提供持续稳定的电力支持。这项技术通过特殊设计的红外光传输装置,实现了小型设备在5米范围内摆脱电池和线缆束缚的供电方案。
研究团队摒弃了传统激光供电的危险性,转而采用大功率LED作为光源。通过双透镜组合设计——其中包含一片可实时调节焦距的液态透镜,配合自适应光学系统,成功将红外光精准聚焦在微型太阳能电池表面。实验数据显示,该系统在5米传输距离内仍能保持光斑的高能量密度,满足物联网设备的持续工作需求。
为解决设备移动带来的供电中断问题,科研人员设计了智能追踪系统。这套被称作"机械眼"的装置由两个旋转镜面和Intel RealSense深度摄像头组成,能够实时捕捉接收器位置。在光照充足时,系统通过彩色图像识别技术锁定目标;黑暗环境下则依靠接收器上安装的微型反光镜反射红外图案完成定位,确保全天候稳定供电。
控制系统的核心是经过数千次场景训练的图像分析AI,能够快速识别光伏面板的几何特征。当接收器发生位移或环境光线突变时,系统可在50毫秒内完成工作模式切换。实验证明,该技术支持多块太阳能电池同时充电,当前光学转换效率达56%,通过优化透镜结构有望提升至80%以上。这项成果为物联网设备的能源供应提供了全新解决方案,特别是在难以更换电池的特殊应用场景中具有显著优势。
