日本東京科學研究所的科研團隊近日取得突破性進展,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。這項技術通過特殊設計的光學架構,使物聯網設備擺脫了傳統電纜和電池的束縛,為低功耗電子設備提供了全新的能源解決方案。
研究團隊采用大功率LED作為光源,通過精密的光學設計將紅外光束聚焦在微型太陽能電池上。該系統的核心創新在于自適應光學模塊,該模塊由兩片透鏡組成,其中一片為可動態調節焦距的液態透鏡。這種設計使得光斑在5米距離內仍能保持高能量密度,有效解決了遠距離供電的難題。實驗數據顯示,當前系統的光學轉換效率達到56%,研究人員表示通過優化透鏡材料和結構,效率有望提升至80%以上。
為確保供電穩定性,系統配備了智能追蹤裝置,其工作原理類似于生物的機械眼結構。該裝置由兩個旋轉鏡面和Intel RealSense深度攝像頭構成,能夠實時監測接收器的空間位置。在光照充足時,系統通過彩色圖像識別技術定位接收器;當環境光線不足時,則依靠接收器上安裝的微型反光鏡反射紅外圖案進行精準定位。這種雙模式定位機制使系統具備全天候工作能力。
控制系統的核心是經過深度訓練的圖像分析AI,該算法通過數千個實際場景的數據訓練,能夠快速識別不同形狀和尺寸的光伏面板。當接收器發生移動或環境光線突然變化時,系統可在50毫秒內完成工作模式切換,確保供電過程不間斷。測試表明,該系統支持多塊太陽能電池同時充電,為物聯網設備的集群供電提供了可能。這項技術有望在智能倉儲、醫療監測、環境感知等領域引發變革。





















