Los ingenieros de UW han diseñado el primer teléfono celular sin batería que puede enviar y recibir llamadas usando solo unos pocos microvatios de energía . Los fabricantes de teléfonos se esfuerzan constantemente por crear nuevos productos que puedan durar más tiempo con una sola carga de batería, pero un equipo de ingenieros de la Universidad de Washington (UW) ha hecho un esfuerzo adicional:construyeron un teléfono celular que no necesita una batería en todos.
No parece un teléfono celular típico. Es una placa de circuito impreso simple con los elementos básicos para hacer posibles las llamadas telefónicas, incluido un micrófono, un teclado numérico y un conector para auriculares. Pero si bien es posible que no resista el atractivo estético de un iPhone, no tiene que preocuparse de que la carga del teléfono se agote sin previo aviso.
El teléfono aún usa electricidad, solo recolecta energía de otras fuentes, como la luz solar y las ondas de radio. El equipo usó fotodiodos para absorber fotones de fuentes de luz y generar electricidad. Para exprimir el jugo eléctrico de las ondas de radio, el teléfono solo necesita una antena. (Los detalles se publicaron en un artículo de Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies).
Cuando las ondas de radio interactúan con una antena, las ondas inducen el flujo de electricidad a través de la antena. De hecho, puedes recolectar electricidad a través de ondas de radio por tu cuenta. Las radios muy simples hacen esto sin necesidad de una batería; puede aprender cómo construir una en nuestro artículo Cómo funciona la radio.
Si bien las ondas de radio transportan energía y estamos rodeados de transmisores que generan estas ondas, esto no significa que pueda alimentar su hogar conectando todos sus dispositivos electrónicos a las antenas. Esto se debe a que la propagación de ondas de radio sigue la ley del cuadrado inverso:la fuerza de una señal de radio se debilita por el cuadrado de la distancia desde el transmisor. No pasa mucho tiempo antes de que esté demasiado lejos de un transmisor para recolectar suficiente electricidad para hacer un trabajo útil.
Hacer una llamada telefónica requiere que el dispositivo que está utilizando tenga energía continua. "No se puede saludar y esperar un minuto a que el teléfono se duerma y obtenga suficiente energía para seguir transmitiendo", dijo el coautor del artículo Bryce Kellogg, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica de la UW, en un comunicado de prensa. "Ese ha sido el mayor desafío:la cantidad de energía que realmente puede obtener de la luz o la radio ambiental es del orden de 1 o 10 microvatios. Por lo tanto, las operaciones telefónicas en tiempo real han sido realmente difíciles de lograr sin desarrollar un enfoque completamente nuevo para la transmisión. y recibir el habla".
Para solucionar ese problema, el equipo diseñó una estación base que transmite señales de RF al teléfono celular sin batería. Tanto con la estación base como con los fotodiodos, el teléfono puede funcionar a una distancia de hasta 50 pies o aproximadamente 15 metros de la estación base.
Hacer una llamada es simple. Simplemente ingrese el número de teléfono al que desea llamar y la placa de circuito envía esta información a través de ondas de radio a la estación base en un paquete digital. La estación base toma estos datos y realiza una llamada en Skype a una red celular. La estación continúa en contacto con el teléfono a través de ondas de radio, lo que permite que la persona que llama escuche el otro lado de la conversación. Para hablar, solo tienes que mantener presionado un botón para activar el micrófono.
El diseño simple significa que el teléfono funciona con solo unos pocos microvatios. A pesar del enfoque de bajo consumo, el resultado es bastante sorprendente.