手机制造商一直在努力创造新的产品跑得更远但华盛顿大学(UW)的一组工程师已经做了额外的工作:他们制造了一款完全不需要电池的手机。
它看起来不像一个普通的手机。这是一块简单的印刷电路板,上面只有基本的通话功能,包括麦克风、数字盘和耳机插孔。不过,虽然它可能比不上iPhone的美学吸引力,但你不必担心手机电量会在毫无预警的情况下耗尽。
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这款手机仍然使用电力——它只是从阳光和无线电波等其他来源获取能量。该团队使用光电二极管从光源吸收光子并产生电力。为了从无线电波中挤出电能,手机只需要一个天线。(详情发表在纸《交互、移动、可穿戴和泛在技术ACM论文集》。)
当无线电波与天线相互作用时,电磁波会感应电流流过天线。你可以自己通过无线电波收集电能。非常简单的收音机不需要电池就能做到这一点-你可以在我们的文章中学习如何制造一个广播是如何工作的。
虽然无线电波携带能量,我们周围的发射机也能产生这些电波,但这并不意味着你可以通过把所有电子设备连接到天线上为家里供电。这是因为无线电波的传播遵循平方反比定律,即无线电信号的强度会随着距离发射机的距离的平方而减弱。用不了多久,你就会离发射机太远,无法收集到足够的电力来做有用的工作。
打电话时,你所使用的设备必须有持续的电源。“你不可能说你好,然后等手机睡着一分钟,然后收集足够的能量来继续传输,”论文的合著者、华盛顿大学电气工程博士生布莱斯·凯洛格说,在新闻稿中。“这是最大的挑战——你实际上可以从周围的无线电或光线中收集到1或10微瓦的能量。因此,如果不开发一种全新的传输和接收语音的方法,实时电话操作真的很难实现。”
为了解决这个问题,该团队设计了一个基站,可以向无电池手机传输射频信号。有了基站和光电二极管,手机可以在距离基站50英尺或大约15米的地方工作。
打电话很简单。你只要输入你想要拨打的电话号码,电路板就会把这个信息通过无线电波以数字包的形式发送到基站。基站接收这些数据,然后用Skype打电话到蜂窝网络。电台继续通过无线电波与电话保持联系,让打电话的人听到通话的另一方。要说话,你只需要按下一个按钮来激活麦克风。
简单的设计意味着手机的运行功率只有几微瓦。尽管采用了低功耗的方法,但结果还是相当惊人的。
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