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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 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 agotada sigue siendo un gran problema, especialmente porque nos hemos vuelto tan dependientes de los dispositivos móviles.
Pero, ¿y si no tuviera que preocuparse por la batería? ¿O asegurarse de que se cargue todas las noches? ¿Qué pasaría si no tuviera que preocuparse por quedarse sin jugo en el medio del día? Los investigadores de la Universidad de Washington están trabajando hacia esa realidad. Han descubierto una forma de obtener energía para el teléfono inteligente sin cables ni baterías físicas. En cambio, el teléfono se basa únicamente en señales de radio ambientales y luz. Es exactamente lo que parece: un teléfono inteligente sin batería.
Cero potencia requerida
El investigador Shyam Gollakota, profesor asociado de la Universidad de Washington, calificó el teléfono celular sin batería como el "primer teléfono celular funcional 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 habla en señales de radio reflejadas de una manera que casi no usa energía", explica el comunicado de prensa. "Para transmitir voz, el teléfono usa vibraciones del micrófono del dispositivo para codificar patrones de voz en las señales reflejadas. Para recibir voz, convierte las señales de radio codificadas en vibraciones de sonido que son recogidas por el altavoz del teléfono".
El primer teléfono celular en funcionamiento que consume casi cero energía.
El dispositivo actualmente 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 enrutadores Wi-Fi para ofrecer cobertura de teléfono celular sin batería.
Hablé con Vamsi Talla, un investigador asociado en el proyecto sin batería, sobre el teléfono celular sin batería y lo que se necesita para alimentar dicho dispositivo. "Nuestro grupo había estado trabajando en dispositivos sin batería y comunicación de baja potencia durante los últimos cinco años", dijo Talla. "Este proyecto se basa en algunas técnicas que hemos desarrollado. Por ejemplo, el teléfono sin batería utiliza un micrófono de dispersión analógica de potencia cero, que desarrollé en 2012. Luego, lo combinamos con un sistema de auriculares analógicos y comunicación de dispersión ambiental".
Talla y el grupo de investigación, que también consta de dos estudiantes de posgrado y dos profesores, inicialmente comenzaron el proyecto a principios de 2016. "Construí dos versiones de hardware diferentes del prototipo del teléfono", dijo. El primero fue alimentado por señales ambientales de RF transmitidas a través de torres de células. El segundo agregó "un pequeño fotodiodo (célula solar) para recolectar energía de la luz ambiental en una oficina u hogar típico". En situaciones en las que no hay RF, digamos que está en el bosque o en medio de la nada, el teléfono recogerá la luz a su alrededor para obtener energía.
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 las células solares, un micrófono que escucha los reflejos y la retrodispersión para grabe y transmita voz, un receptor, un conector para auriculares, un sistema de comunicación digital, un pequeño microcontrolador y algunos LED y botones táctiles capacitivos para obtener ayuda con el funcionamiento del 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 solía comprar en un Radio Shack.
Los teléfonos actuales consumen hasta diez mil veces más energía que la disponible a partir de la luz ambiental y las señales de RF. El equipo de investigación tuvo que reducir la potencia requerida 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, se pueden recolectar de 1 a 100 microvatios de las señales de RF ambientales. Rediseñamos la arquitectura del teléfono sin batería para reducir la energía consumo de aproximadamente 10.000 veces para que pueda ser alimentado continuamente desde la pequeña cantidad de energía disponible ".
Los siguientes objetivos del equipo de investigación son mejorar el rango operativo del teléfono sin batería y garantizar que las conversaciones estén encriptadas.
Si desea saber más sobre el unicornio sin batería, es decir, el teléfono móvil, puede leer el documento de investigación completo, publicado a principios de julio. También puede hacerlo en la página oficial del proyecto del teléfono sin batería.
