图片来源：Nat. Commun.15, 10358, 2024

作者黄湘红段跃初

在当今科技飞速发展的时代，无人机已广泛应用于高空拍摄、物流配送、农业植保、应急救援等诸多领域，但其续航能力却始终制约着其进一步发展。不过，西安电子科技大学的一项突破性研究成果为这一困境带来了曙光，有望让无人机凭借边飞边充电技术摆脱续航焦虑，实现更为广阔的应用前景。

这项成果发表于全球顶尖学术刊物《自然•通讯》上，由西安电子科技大学电子工程学院李龙教授带领的课题组，在自适应无线定位和无线能量传输领域经过长时间的钻研与探索后取得重大进展。他们成功构建了基于双频超表面的无线传能、感知定位和通信一体化系统，即自适应无线能量传输（AWPT）系统。该系统宛如拥有“智慧大脑”，能够智能地对电磁波传输参数，如波束焦点、传输功率等进行动态调整，根据周围环境变化及设备实时需求，优化无线能量传输效率，精准且高效地为设备输送能量。

相较于传统无线充电方式，AWPT 技术优势明显。传统无线充电受距离、位置等因素限制，能量传输效率低，在复杂多变的实际场景中表现不佳。而 AWPT 技术则能轻松应对移动设备、无人机飞行位移、智能家居设备状态变化以及可穿戴设备位置变动等情况，显著提升无线能量传输效率，适应各类动态复杂的应用场景。

从宏观视角审视，这一技术的价值远超提升无人机续航能力本身。它为绿色能源的可持续发展开拓了新路径，降低了对传统有线电源的依赖，使能源利用更加自由高效。在物联网蓬勃发展的当下，众多智能设备急需稳定能源供应，AWPT 技术恰好能满足这一需求，为物联网、智能设备、无人驾驶以及智能机器人等先进技术领域提供持续动力，有力推动了这些领域的发展与普及，同时也推动超表面技术向多功能和智能化方向迈进，为未来无线能量传输和智能设备发展筑牢了技术根基。

在实际应用中，多个行业将因无人机边飞边充电技术迎来变革。

物流行业中，无人机送货常因续航里程受限，而该技术可使无人机实现远距离运输，完成跨区域高效配送，让山区、海岛等交通不便地区能更及时地接收物资，大大拓展配送范围，提升配送效率，削减人力和物力成本。

农业领域，无人机将不再受电量束缚，能够长时间在空中监测农作物生长态势、病虫害情况，还能在广阔农田上持续进行大面积农药喷洒、化肥播撒作业，进一步推动农业现代化进程。

影视制作方面，以往拍摄大型场景、体育赛事或自然风光时，需耗费大量人力物力保障无人机持续工作，如今无人机可长时间飞行，拍摄复杂长镜头、跟踪动态目标变得更为便捷，能够为观众呈上更加连贯、震撼的视觉盛宴。

应急救援领域，无人机边飞边充电技术更是作用显著。在地震、火灾等灾害现场，通信设施易遭破坏，无人机可长时间在空中维持通信信号中转，为救援队伍提供实时现场信息，还能在危险复杂环境下持续搜索幸存者，提升救援成功率。

电力巡检行业，无人机能够长时间沿着输电线路飞行，精准检测线路老化、损坏等问题，确保电力系统安全稳定运行。测绘行业也可凭借该技术对大片区域进行持续、高精度测绘，有效减少因电量不足导致的工作中断和精度下降情况。

西安电子科技大学的这一研究成果，凝聚着科研团队的智慧与心血，为学术界开辟了新方向，也为产业界发展注入强大动力。可以预见，不久的将来，基于此技术的各类产品与应用将大量涌现，让我们的生活更加便捷高效，让科技的魅力在生活各处闪耀光芒，无人机也将凭借这一“能量翅膀”飞向更高、更远、更稳的未来。

来源: 科普文讯