🔋 Neovolt.ru ➡ Блог ➡ Научно-популярное
Безбатарейный телефон на самом деле существует в виде прототипа и имеет название «Battery-Free Cellphone». Его представили учёные Вашингтонского университета в Сиэтле в 2017-м году.
Исследование, описание разработки, отчёты об успешных испытаниях есть в свободном доступе на ResearchGate.
Прежде чем узнать детали, мы должны с вами условиться — во Вселенной нет объекта, который мог бы работать или двигаться без энергии.
🔎 Камень не полетит сам по себе, так как не имеет внутренней энергии.
Он не движется до тех пор, пока мы или ветер не предоставим ему кинетическую энергию. В случае смартфонов они накапливают энергию в аккумуляторах и, следовательно, работают.
Почему смартфон без аккумулятора не дошёл до продажи?
Оказалось, что сделать коммерчески выгодный продукт в высококонкурентной мобильной отрасли очень сложно. Смартфон без батареи — просто представьте, какие нелепые препятствия возникли перед разработчиками.
Что мешает разработчикам телефона, работающего без батареи
- Это «камень» без источника питания, поэтому если нет батареи, то нужен другой энергоресурс.
- Энергопотребление очень высокое у современных компонентов в телефонах (даже если в нём исключить GPS и цветной экран).
- Как результат, без аккумулятора невозможно достичь даже близкого уровня мощности, который есть в гаджетах с элементом питания.
Каким может быть альтернативный источник питания?
Мы уже с вами разбирали вариант с ядерной батареей. Также узнавали, почему долго не могут придумать альтернативу нынешним литий-ионным аккумуляторам.
И если даже другие варианты аккумулятора учёным неподвластны, то что уж говорить, если и вовсе отказаться от элемента питания?
В Сиэтле разработчики безбатарейного телефона кое-что предложили. В качества источника они используют радиочастотные волны и свет.
Как работает телефон без аккумулятора?
Принято считать, что современные приёмники радиосигнала в телефонах и смартфонах потребляют примерно 500 мВт (милливатт) энергии. За одну минуту просмотра видео в YouTube модуль связи истратит около 0,2 Вт энергии.
Дополнительные датчики вроде GPS и акселерометра потребляют более 40 мВт. Процессоры нынешнего поколения требуют около 1500 мВт при средней производительности.
Например, старенький Samsung Galaxy S6 по Data Sheet имеет совокупную мощность:
- в режиме ожидания 358 мВт,
- до 1214 мВт во время нагрузок,
- из которых 442 мВт расходует экран при 200 кд/см2.
Данные предоставлены AnandTech.
Характеристики аккумулятора в Samsung Galaxy S6 (EB-BG920ABE):
- напряжение 3,85 В;
- ёмкость 2550 мА·ч или 9,02 Вт·ч;
- мощность 10200 мВт.
Обычный смартфон требует номинальной мощности, как указано в расчётах выше. Если нет аккумулятора, то нет и энергии. То есть телефон без аккумулятора весьма непросто себе представить, если вы инженер-учёный.
Мы не стали искать данные для более новых моделей смартфонов. Так как речь не о них. Но если вам известны цифры, то укажите их в комментарии — мы добавим.
Принцип работы телефона без батареи
Нас больше интересует, как сделать телефон без аккумулятора. На какой такой магии он будет работать. И вот, что предложили учёные в своём прототипе «Battery-Free Cellphone».
- Разработчики предложили телефон, который собирает вокруг себя радиочастотные волны и свет;
- специальное устройство преобразует всё в энергию;
- получившийся гаджет формирует и питается на 3,5 микроватт энергии;
- напомним, милли = 0,001, микро = 0,000001;
- то есть 3,5 микроватт < 1214 милливатт в 346 857 раз.
Выходит, что учёные создали телефон, и это совсем не смартфон. Он без дисплея, без батареи.
Для чего нужен такой простой телефон без батареи?
Он занимает нишу для связи между устройствами без активной мощности (без зависимости от розетки). Всё, что может делать такой аппарат — это отправлять и принимать звонки.
Устройство всё ещё является прототипом. Качество связи на нём далеко от идеала. В будущем, вполне вероятно, мы ещё услышим об этой разработке.
Скажите, пользовались бы вы телефоном, у которого нет GPS, экрана и интернета, но при этом его не надо было бы никогда заряжать?
▶ Другие научные статьи | Необычное | Необычные гаджеты | Новые технологии | Телефоны | Сравнение | Характеристики
