摘要：100多年前，被誉为世界上最接近神的男人尼古拉·特斯拉发明了特斯拉线圈，提出了利用地球进行全球无线供电的惊人构想。由于太过超前，遥遥领先，无人能够理解，最终无疾而终。

100多年前，被誉为世界上最接近神的男人尼古拉·特斯拉发明了特斯拉线圈，提出了利用地球进行全球无线供电的惊人构想。由于太过超前，遥遥领先，无人能够理解，最终无疾而终。

不过现在，日本千叶大学利用机器学习，设计出一种新型的无线充电（供电）系统，无论连接什么设备、设备功耗如何变化，它都能稳定、高效地提供电力，或将为实现一个真正“全无线”的社会铺平道路。这项研究已发表在7月18日《IEEE电路与系统汇刊》上。

是不是觉得信息量爆炸了？别急，今天我们就来好好掰一掰。

先问一个扎心的问题：你每天为各种充电线弯腰多少次？

手机、电脑、耳机、手表……我们生活在一个前所未有的电子化时代，却也被一堆剪不断、理还乱的充电线牢牢“绑架”。

然而，你可能不知道，早在一百多年前，就有一个天才想彻底终结这一切。

他就是尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）。

这位大神的目标可不是给你手机隔空充个电那么“小气”，他想做的是全球无线供电。通过他设计的“沃登克里弗塔”，将电能泵入大地，让全世界的飞机、轮船、工厂，甚至每家每户，都能像收听广播一样，随时随地免费获取电能。

很遗憾，由于资金和时代局限，特斯拉的疯狂梦想最终陨落，那座巨塔也化为废铁。他的构想，成了一个传说，一个近乎科幻的“神话”。

不对啊，你可能会说，我们现在不是有无线充电了吗？

没错，但今天的无线充电，更像个“近视眼”，不仅充得慢，而且对不准位置还不行。更要命的是，它有一个技术死穴——负载依赖。

说人话就是：充电设备一变，效率就拉胯。

比如，你手机从1%充到80%是一个“负载”，从80%充到100%又是另一个“负载”。传统无线充电系统在负载变化时，电压会像过山车一样不稳定，大量能量变成热量白白浪费，效率大打折扣。

这就是为什么我们总觉得无线充电中看不中用，远不如一根快充线来得痛快。

正当所有人以为无线充电只能这么半吊子下去时，日本千巴大学的関谷浩朗（Hiroo Sekiya）教授团队，带着一份“王炸”研究登上了《IEEE电路与系统汇刊》。

他们是怎么做的？答案简单粗暴：让AI来设计电路！

传统方法是工程师拿着计算器，根据理想化的公式去设计电路。而日本团队反其道而行之：

1. 建立真实世界模型：他们用复杂的微分方程，把所有现实中可能影响效率的因素（比如微小的电容差异、环境变化等）全都考虑进去。

2. 启动进化算法：他们启用了一种叫做“遗传算法”的机器学习模型。你可以把它想象成一个不知疲倦的“最强大脑”，它会在虚拟世界里进行几百万、上千万次的电路设计实验。

3. 优胜劣汰，逼近完美：每一次设计，AI都会根据“电压稳不稳定、效率高不高”等标准给出一个分数。然后，它会像生物进化一样，淘汰掉低分设计，保留高分设计的“优良基因”，不断迭代，直到找到那个几乎完美的“天选之子”——一个几乎不受负载变化影响的电路设计方案。

结果如何？数据惊人！

电压波动：传统设计的系统高达18%，而AI设计的系统被死死按在了5%以内！

综合效率：在各种负载下，新系统都保持了高达86.7%的稳定高效率！

这意味着，无论你给什么设备充电，无论设备处于什么电量状态，它都能稳如泰山，高效输出。那个困扰业界已久的“负载依赖”难题，被AI一脚踹开了。

你可能会问，这不还是近距离充电吗？跟特斯拉的全球供电有什么关系？

关系太大了！

这项突破的真正意义，在于它从根本上解决了无线电能传输的稳定性和效率核心障碍。这就像人类在学会控制火之后，才有了后来的蒸汽机和内燃机。

有了这项基础，未来将不可限量：

真正的智能家居：你的电视、音响、台灯、扫地机器人……家里再也看不到一根电线，所有设备都可能按需取电。

电动汽车革命：汽车行驶在铺设了无线供电系统的公路上，就能实现边开边充，彻底告别里程焦虑。

医疗植入设备：心脏起搏器等设备可以实现无创充电，极大提高患者生活质量。

関谷浩朗教授自己也说：我们有信心，这项研究是迈向全无线社会的重要一步。我们的目标是在未来5到10年内，让无线供电普及开来。

这意味着什么？未来的能量，或许会像今天的Wi-Fi信号一样，无形、无感，却无处不在。

虽然我们可能无法完全实现特斯拉那个利用地球磁场的“免费电力”宏愿，但日本科学家的这项突破，正以一种更务实、更高效的方式，继承了特斯拉的遗志。

被电线束缚了一个多世纪的人类，终于看到了挣脱枷锁的曙光。

这个全新的时代会来吗？让我们拭目以待！

参考文献：

1. Fukuda, N., Komiyama, Y., Zhu, W., Xie, Y., Komanaka, A., & Konishi, A. (2025). ML-Based Fully-Numerical Design Method for Load-Independent Class-EF WPT Systems. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 1-13. DOI: 10.1109/TCSI.2025.3579127.

2. Gosavi, A. (2025, August 6). ‘Fully wireless society’ could be made possible with Japanese scientists’ breakthrough. Interesting Engineering.

来源：徐德文科学频道v