纳瓦级隔空取电:石墨烯装置从电线辐射供电

结论:阿肯色大学与密歇根大学团队 2026 年研发出石墨烯能量采集器,从电线电磁辐射隔空取电,驱动纳瓦级温度传感器,断电后仍可运行 24 小时至一周。

关键数字:输出功率纳瓦级 / 断电续航 24 小时至一周 / 功耗约为单只 AirPods 的 3000 万分之一

指标参数说明
供电来源电线 60Hz 交变磁场电磁感应取电
输出功率纳瓦级(十亿分之一瓦)仅驱动专用温度传感器
储能方式3 个电容器弃用可充电电池
断电续航24 小时至一周电容器余电续供
相对功耗AirPods 的 1/3000 万理论对比值

石墨烯电感器如何从辐射里取电

研究团队用石墨烯制成电感器,并加入钢制磁芯增强捕能能力。电感器靠近通电导线时,交变磁场穿过线圈,在两端感应出微弱交流电压。

这一过程遵循电磁感应原理,与传统变压器、发电机一致。美国电网采用 60Hz 交流电,电流每秒完成 60 次周期变化,磁场中蕴含的能量被部分捕获并转为电能。

为什么用电容器而不是电池

电感器产生的是交流电,温度传感器需要直流电,且原始电压过低。团队用考克饶夫-沃尔顿倍压电路整流升压,再用三个电容器逐步积累电荷。

电容器补电速度快于传感器耗电速度。相比电池,电容器无需更换、寿命更长,更适合长期免维护部署。

哪些场景用得上,哪些还不行

大型工业设施是主要落点。工厂常需部署数千个温度传感器监测设备、管道与环境,传统方案要么布线复杂,要么依赖需更换的电池。

该装置目前要求靠近足够强的交变磁场,无法在任意环境发电;输出仅纳瓦级,暂时不能驱动通用电子设备,手机”空气充电”仍为时尚早。

这项技术适用于产品追踪、大气监测、物流车队、土壤与可穿戴医疗监测等低功耗场景。团队还在探索声能、太阳能、热能、动能等多源取能,目标是完全自主的无源传感系统。

适用判断:谁该关注

工业运维与物联网设备厂商值得关注。数千个无电池传感器可大幅降低布线与换电成本。

普通消费者短期无需等待。纳瓦级输出意味着它离消费电子供能还有数量级差距。

值得注意的是,这项成果目前仍是概念验证,电容器初始需预先充好电、处理器需预先编程,尚未证明完全放电后能自行启动。

常见问题

这个装置能给手机充电吗

不能。输出功率仅纳瓦级,仅够驱动专门设计的温度传感器,无法为通用电子设备供能。

断电后还能工作吗

能。电容器可储存余电,断电后系统仍可运行 24 小时,极端情况下可达一周。

现在能买到吗

不能。它仍停留在实验室概念验证阶段,尚无商用产品或上市时间表。

信息来源

信息来源:IT之家 2026 年 11 月 8 日报道(记者远洋),基于阿肯色大学与密歇根大学研究成果。


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