日本東京科學(xué)研究所的科研團隊近日取得一項突破性進展，成功開發(fā)出一種利用光線實現(xiàn)小型設(shè)備無線供電的創(chuàng)新系統(tǒng)。這項技術(shù)通過特殊的光學(xué)設(shè)計，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備擺脫了對傳統(tǒng)電纜和電池的依賴，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的持續(xù)運行提供了新的能源解決方案。

與以往依賴高風(fēng)險激光的供電方式不同，該系統(tǒng)采用大功率LED作為光源，通過精密的光學(xué)設(shè)計將紅外光精準聚焦在小型太陽能電池上。研究團隊設(shè)計了一套自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，其中包含兩片透鏡，其中一片為可實時調(diào)整焦距的液態(tài)透鏡。這種設(shè)計使得光斑即使在數(shù)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(wěn)定性，系統(tǒng)配備了類似“機械眼”的追蹤裝置。該裝置由兩個可旋轉(zhuǎn)鏡面和Intel RealSense深度攝像頭組成，能夠持續(xù)監(jiān)測接收器的位置。其獨特之處在于，系統(tǒng)在晝夜環(huán)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(huán)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(tǒng)的運行由一套經(jīng)過大量真實場景訓(xùn)練的學(xué)習(xí)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(fā)生移動或環(huán)境光線突然變化，系統(tǒng)也能在50毫秒內(nèi)無縫切換工作模式，確保供電不間斷。實驗還表明，該系統(tǒng)支持多塊太陽能電池同時充電。目前，系統(tǒng)的光學(xué)效率約為56%，研究團隊表示，通過進一步優(yōu)化透鏡設(shè)計，未來有望將效率提升至80%以上。