Baterías: no puedes vivir con ellas, no puedes vivir sin ellas, y recito ese cliché porque sé que estás asintiendo conmigo en este momento. Los paquetes de baterías de los teléfonos inteligentes se han vuelto más grandes para que duren más, y la mayoría se ha infundido con tecnología de carga rápida. Pero una batería descargada sigue siendo un punto de dolor importante, especialmente porque nos hemos vuelto tan dependientes de los dispositivos móviles.
Pero, ¿y si no tuvieras que preocuparte por la batería en absoluto? ¿O asegurarse de que se cargue todas las noches? ¿Qué pasaría si no tuviera que preocuparse por quedarse sin jugo a la mitad del día? Los investigadores de la Universidad de Washington están trabajando para lograr esa realidad. Descubrieron una forma de recolectar energía para el teléfono inteligente sin cables ni paquetes de baterías físicas. En cambio, el teléfono se basa únicamente en las señales de radio y la luz ambiental. Es exactamente lo que parece: un teléfono inteligente sin batería.
Requiere energía cero
Crédito de la foto: Mark Stone/Universidad de Washington
El investigador Shyam Gollakota, profesor asociado de la Universidad de Washington, llamó al teléfono celular sin batería el "primer teléfono celular en funcionamiento que consume casi cero energía". Funciona aprovechando las pequeñas vibraciones en el micrófono y el altavoz de un teléfono y convirtiendo esos movimientos en una señal de radio analógica que puede comunicarse a través de una estación base celular. "Este proceso esencialmente codifica patrones de voz en señales de radio reflejadas de una manera que casi no usa energía", explica el comunicado de prensa. "Para transmitir el habla, el teléfono usa las vibraciones del micrófono del dispositivo para codificar los patrones del habla en las señales reflejadas. Para recibir el habla, convierte las señales de radio codificadas en vibraciones de sonido que son captadas por el altavoz del teléfono".
El primer teléfono celular en funcionamiento que consume casi cero energía.
Actualmente, el dispositivo requiere que presione un botón para cambiar entre los modos de transmisión y escucha, por lo que no es exactamente una experiencia táctil como un teléfono inteligente normal. Pero en el futuro, la tecnología podría integrarse en la infraestructura de red celular estándar y los enrutadores Wi-Fi para ofrecer cobertura de telefonía celular sin batería.
Hablé con Vamsi Talla, un investigador asociado del proyecto sin batería, sobre el teléfono celular sin batería y lo que se necesita para alimentar dicho dispositivo. "Nuestro grupo ha estado trabajando en dispositivos sin batería y comunicación de bajo consumo durante los últimos cinco años", dijo Talla. "Este proyecto se basa en algunas técnicas que hemos desarrollado. Por ejemplo, el teléfono sin batería usa un micrófono de retrodispersión analógico de potencia cero, que desarrollé en 2012. Luego, lo combinamos con un sistema de auriculares analógicos y comunicación de retrodispersión ambiental".
Talla y el grupo de investigación, que también consta de dos estudiantes graduados y dos profesores, comenzaron inicialmente el proyecto a principios de 2016. "Construí dos versiones de hardware diferentes del prototipo de teléfono", dijo. El inicial estaba alimentado por señales de RF ambientales transmitidas a través de torres de telefonía móvil. El segundo agregó "un pequeño fotodiodo (célula solar) para recolectar energía de la luz ambiental en una oficina típica o en un hogar". En situaciones en las que no hay RF, digamos, estás en el bosque o en medio de la nada, el teléfono recolectará la luz a tu alrededor para obtener energía.
Crédito de la foto: Universidad de Washington, teléfono celular sin batería
El prototipo de teléfono sin batería se compone de una serie de componentes que solía poder comprar en un Radio Shack: antenas, un recolector de energía para capturar energía de las señales de RF ambientales y celdas solares, un micrófono que escucha los reflejos y la retrodispersión para grabar y transmitir voz, un receptor, un conector para auriculares, un sistema de comunicación digital, un pequeño microcontrolador y algunos LED y botones táctiles capacitivos para ayudar a operar el dispositivo. Sin embargo, no espere jugar juegos en el dispositivo en el corto plazo, ya que no se genera suficiente energía para alimentar ese tipo de cosas. "A menos que rediseñemos ese componente, podría ser difícil alimentarlo solo con ondas de RF", agregó Talla.
El prototipo de teléfono sin batería se compone de una serie de componentes que solías poder comprar en un Radio Shack.
Los teléfonos actuales consumen hasta diez mil veces más energía que la que está disponible a partir de la luz ambiental y las señales de RF. El equipo de investigación tuvo que reducir la potencia necesaria para transmitir y recibir voz a unos pocos microvatios. No fue poca cosa, explicó Talla. "La cantidad de energía que se puede recolectar de las señales de RF depende de la distancia entre el teléfono y la torre celular. Por lo general, de uno a 100 microvatios se pueden recolectar de las señales de RF ambientales. Rediseñamos la arquitectura del teléfono sin batería para reducir la energía consumo unas 10.000 veces para que pueda alimentarse continuamente con la pequeña cantidad de energía disponible".
Los próximos objetivos del equipo de investigación son mejorar el rango operativo del teléfono sin batería y garantizar que las conversaciones estén encriptadas.
Si desea obtener más información sobre el unicornio sin batería, quiero decir, el teléfono móvil, puede leer el artículo de investigación completo, que se publicó a principios de julio. También puede leer más en la página oficial del proyecto Battery Free Phone.