无线电力传输应该努力的方向。但是……”
他话锋一转,语气变得现实而严谨:“以目前……不,甚至在未来三十年内,普遍存在的材料科学和电子技术水平来看,要实现你描述的这种‘空间充电’效果,几乎是不可能的。主要的瓶颈在于几个方面:”
特斯拉拿起粉笔,在黑板上快速写下一连串公式和草图,虽然年迈,但动作依旧流畅,显示出其深厚的功底。
“第一,能量发射端的效率与聚焦。要实现一定距离的传输,发射装置需要产生足够强的交变电磁场。这需要大功率的高频振荡器。
但更大的问题是,如何让能量定向、聚焦传输,而不是向四面八方散射?那样效率极低,且会对周围环境造成不可预测的干扰,甚至危险。
这需要非常复杂和精密的天线阵列和波束成形技术,目前的材料和技术难以实现小型化和高效率。”
“第二,能量接收端的灵敏性与效率。在开放空间中,接收设备捕获到的能量密度会随着距离急剧衰减。
要实现实用化,接收器必须非常灵敏,能够从微弱的电磁场中高效地提取能量,并将其转换为可用的直流电。
这需要极其高效的射频-直流转换电路,对二极管、电容等元件的性能要求极高,目前的半导体技术远远达不到。”
“第三,也是最重要的,安全与干扰问题。”特斯拉的表情变得严肃,“大功率的电磁波在空间中传播,会对生物体产生什么影响?会不会干扰其他电子设备?如何控制其作用范围,避免对非目标区域造成影响?
这些安全问题不解决,任何实际应用都无从谈起。而解决这些问题,需要更深入的生物电磁学研究和更精密的控制技术。”
他放下粉笔,看着沈舟,语气带着科学家的审慎:“所以,沈,不是理论上行不通。在理论上,麦克斯韦方程组早已指明了可能性。
我的沃登克里弗塔实验,某种程度上也验证了远距离传输的可行性。但真正的障碍在于工程实现!
在于材料!在于元器件!没有能够在高频、大功率下稳定工作的特殊磁性材料、没有低损耗的介电材料、没有高效快速的开关器件和检波器件……这一切都只是空中楼阁。”
沈