（大标题）玻璃罩中的“无线输电”
王恩广（东北大学）/张旭报道
科学家围在一起等待着，麻省理工的实验室内却漆黑一片，谁也看不到谁。突然之间，一支白炽灯泡亮了，大家欢呼起来。这只灯泡似乎没有什么特别之处——除了孤零零地悬在半空中闪亮，没有导线相连！
“隔空传电”？没错，这正是不久之前，美国麻省理工的科学家们完成的一个貌似不可能完成的任务！
（小标题）一百年前的原理
麻省理工的研究团队成功地点亮了距离电源2米多远的1个60瓦灯泡。这个颇具“伪气功”色彩的实验，其原理非常简单——电磁共振。
麻省的研究小组使用了2个直径大约60厘米的线圈。一个线圈接在电源上送电，另一个线圈则在约2米之外的地方接上一个灯泡。当第一个线圈内的电流以10兆赫的频率振动时，根据电磁共振原理，它就会定向发出电磁场。而2米之外的另外一个线圈，对10兆赫的电磁场震荡非常敏感，立即产生强烈的共振效应，并同时将第一个线圈辐射出来的电磁能量一并拿下。
电磁共振，最早为英国物理学家麦克斯韦19世纪预言，并在1888年被德国赫兹的实验所证实。很早，我们就利用电磁共振原理通过电磁波来传递信息。今天，从收音机、手机、无线网络到卫星通信，电磁共振无所不在。
在电磁共振被证实之后不久，科学家们就想到用这一原理来传输能量。一百多年前，交流发电机的发明者美国人特斯拉最先感受到了无线电力传输的巨大诱惑力。他使用150千赫的非定向电磁波，成功点亮了2盏白炽灯。上个世纪二三十年代，日本和美国率先开展了无线输电研究。到了六七十年代，随着大功率高效微波源研制成功，美国、苏联的专家学者都开展过直流电的微波传输实验。进入九十年代，日本以京都大学为主要力量也加入无线输电的竞争阵营。2001年5月16日，科学家在法国海外省留尼汪岛进行过微波长距离无线输电实验，点亮了一支200瓦的灯泡。
本次麻省理工的实验的引人注目之处在于，他们在仪器小型化和输电效率方面实现了突破。
（小标题）没有人喜欢电线
去年冬天，英国广播公司报道了这项研究计划，仅仅过了大半年，实验就取得了初步的成果。实验成功之后，美国《科学》杂志以《通过耦合强磁共振进行无线电力传输》为题详细刊载了实验原理和过程，并长篇累牍地了宣传这个神奇的实验。
这次实验成功让人为之一振。现代社会文明，是建立在电力基础上的。这决定了人类文明有个弱点——被电线牵着鼻子走。电线给大家带来的不完美实在是太多了。
且不说繁华都市大街小巷的入户输电线，就是每天给家里电器找电源插座，就够麻烦了。大家都经历过带着手机出门，突然没电，和朋友联系不上的尴尬吧。就算你找到了公共手机充电设备，但是如果你的手机偏巧是个新款产品，想找到对应的插孔会是件难事。
无线输电，会消灭乱七八糟的插座、各不兼容的充电器、蜘蛛网般的电线。在架线输电不可能的地区，无线输电同样大有可为。
想想看，高速公路的护栏都改造成无线电能发射器，我们就再也不会看到因为油箱没油而抛锚在路边的汽车和焦急求助的眼神了。
想得远一些，低空飞行的间谍卫星，因为轨道低，经常要飞到地球的阴影中，仅靠太阳能电池板充电不足以满足卫星的“胃口”。而间谍卫星每天又会掠过本国上空，它们并不必侦查自家。如果能在自己国家的地面架设一系列无线输电设备，在卫星回家的时候，顺便“补补”，何乐而不为呢？
想得再远一些。目前月球探测的热潮，有一重要目的是奔着月球资源氦3——非常重要的聚变能源。初步估计月球上有100万到500万吨氦3。全世界如果用月球上的氦3实现聚变发电，能用1万到5万年。我们与其耗费巨资把氦3运回来发电，还不如直接在月球上发电然后无线传输回来。
“无线供电，即将步入千家百户”的风传，像流行性感冒一样铺天盖地席卷而来。在我国， 1963年《科学大众》杂志就在《无线输电》的专题文章中展望了那种在不远的将来：不用导线，而用无线电电子学的方式，把电能转换成高频电磁场，然后通过天线以无线电波的形式传送”。
说时容易，做时难。对于无线输电，不能高兴得太早！
（小标题）玻璃窗后的蛋糕
虽然实验原理听起来并不复杂，麻省理工的研究人员实验进展也不算慢，但这次的实验只不过是把这项技术又向前推进了一步而已。 前面的路还很远！
“无线输电”从实验室走不出来，瓶颈只有一个——传输效率低。麻省理工的实验是现今科学界可以达到的最高标准，但为了点亮一个灯泡，需要过膝高的大线圈，而且电能在空气中的损耗达到55%，工作范围只有2米远。
电磁能量放出之后，就很难再次“抓住”。虽然有了电磁共振这个捕快，但是电磁能量的辐射难以回收的性质，决定着科学家还要继续努力。东北大学材料电磁过程重点实验室的高建荣教授一语中的：“利用电磁波输电，原理不算高深，有物理依据，但是10年内，这项技术在实验室里搞搞还行，其效率和经济成本远达不到民用的要求。”
中国科学院电工研究所的孔力研究员所说：“效率太低，合理使用的场合太少……科学技术有一个合理使用的问题，无线输电可用于一些特殊的用途，但如果作为地面长距离输电或者家用电器的长期充电，我觉得可能不大实用。”
虽然，专家们肯定现阶段，甚至可以预见的将来，无线输电走向民用不太现实。但谁能够预测科学更远的未来呢？
一百年前，英国瑞利爵士发现了磁电阻效应，人类一直梦想着由磁电阻效应实现“海量数据存取”，从而拥抱信息时代。但是，最初数十年的尝试只达到了磁带的水平。就在技术界失望伤心、另觅它途的时候，法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因发现了可以将磁电阻效应放大数十倍的方法。这孕育了迄今方兴未艾的信息时代。相对而言，他们荣获今年的诺贝尔物理学奖只是一个点缀。
谁能够预测，无线输电不会是下一个历史性科学突破呢？
现在，无绳磁能充电设备（无线，但是传输距离为零）已经可以在商场购买到。隔空传电，也在麻省理工研究小组的不懈努力下能够达到45%的能量被灯泡吸收。如果这一数字能够提高到70%以上，这一方法就可以为化学电池充电了。麻省理工此项研究的负责人索尔亚希克教授认为,3至5年内，可以将电源和电器之间的距离扩大到4至5米,铜线圈缩小到可以安装进手提电脑，输电效率也能大幅提高。
无线输电就像是蛋糕房的蛋糕，虽然香甜诱人，可是却和我们隔着一层厚厚的玻璃窗，可望不可及。不过，蛋糕房的蛋糕会有从后厨端出来的那一刻。科学正像一个有魔力的糕点师，很可能在一个不经意的瞬间，因为一个偶然的灵感，就把无线输电这块大蛋糕捧到你我面前。希望那时候，邻居不要误用了我付费的"无线电能”。
