充电就像连“WiFi”，无人机可以不落地一直飞了？

2024年11月28日，西安电子科技大学电子工程学院在无线能量传输和无线定位领域有了重大突破。

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该科研项目的带头人是来自西安电子科技大学的李龙教授。他是博士生导师，国家级领军人才，陕西省重点领域科技创新团队带头人，超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室主任。

该项目的主要团队成员包括电子工程学院博士生夏得校，东南大学崔铁军院士。

李龙教授团队长期致力于电磁场与微波技术领域的教学与科研工作，专注于新型人工超材料的设计与多维电磁场功能器件的调控研究。团队承担国家重点研发计划、国家自然科学基金等众多科研项目，在 Nature Communications、Advanced Materials 等国际权威刊物发表 SCI 学术论文 200 余篇，授权国家发明专利 50 余项。

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这项技术可以让动态无线充电变得更高效，甚至可以实现无人机边飞边充电。这将为物联网和智能设备提供更稳定、更可靠的能源供应。

简单来说，这项技术构建了一个基于“双频超表面”的无线传能、感知定位与通信一体化的系统。

“双频超表面”是什么？其实，它是一种特殊的材料，可以控制电磁波的传播方向，让能量传输更精准。

这个系统不仅能精确定位目标，还能根据环境和目标的变化，灵活调整能量传输的方向和强度，实现“跟踪式隔空输能”。

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这项技术的核心在于它能够智能调整电磁波的传输参数，比如波束焦点和传输功率。

波束焦点就像手电筒的光束，可以集中电磁波的能量进行定向发射；传输功率则是能量的强弱。通过调整这些参数，系统可以根据环境变化和设备需求，优化无线能量传输的效率。

与传统的无线充电方式相比，这项技术更适合动态、复杂的场景。比如，它可以为移动设备、无人机、智能家居和可穿戴设备提供动态无线充电。

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想象一下，未来的无人机可以在空中持续飞行，不需要停下来充电。这是因为建筑物顶端安装了激光发射装置，当无人机飞近某座建筑时，激光会自动跟踪无人机并为其充电。当无人机飞到另一座建筑附近时，另一座建筑的激光发射器会接替充电任务。

这项技术还实现了“无电池供电”的感知定位和通信一体化系统。这意味着设备不需要内置电池，也能通过无线能量传输获得电力。现在无人机飞行时，厚重的电池占据了绝大部分重量。若不需要携带厚重的电池，这对低空经济的发展有重要的推动意义。 这种系统具有高集成度、高精度和低成本的特点，甚至在极端环境下也能为设备提供电力保障。

这项技术对低空经济的发展意义重大。

1.提升无人机续航能力：通过实现无人机边飞边充电，这项技术可以显著延长无人机的飞行时间。对于低空经济中的物流配送、农业监测、环境巡查等应用场景来说，无人机的续航能力是关键。更长的飞行时间意味着更高的效率和更广泛的应用范围。

2.降低运营成本：传统的无人机需要定期更换电池或充电，这不仅增加了操作复杂性，还带来了额外的成本。动态无线充电技术可以减少对电池的依赖，降低维护和更换电池的费用，从而降低整体运营成本。

3.提高安全性和可靠性：无人机在飞行过程中突然断电是一个常见的安全隐患。动态无线充电技术可以确保无人机在飞行过程中持续获得电力，减少因电量不足导致的意外事故，提高飞行的安全性和可靠性。

4.促进新应用场景的开发：随着无人机续航能力的提升和运营成本的降低，许多新的应用场景将变得可行。例如，城市空中交通、紧急医疗物资配送、大规模环境监测等。这些新应用场景的开发将进一步推动低空经济的发展。

5.推动基础设施建设：为了实现动态无线充电，需要在建筑物顶端或其他关键位置安装激光发射装置等基础设施。这将带动相关基础设施的建设和发展，形成新的产业链和经济增长点。