De batterijloze telefoon (het is nog maar een prototype) (afb: univ. van Washington)

Dat moet velen als muziek in de oren klinken: een mobiel die geen batterij nodig heeft, maar zijn energie uit de ons omringende elektromagne-tische straling haalt. De batterijloze telefoon die ontwikkeld is door onderzoekers van de universiteit van de staat Washington (VS) heeft genoeg aan een paar microwatts. Gekke dingen moet je van dat mobieltje niet verwachten, het is een telefoon.
“We denken de eerste mobiele telefoon te hebben gemaakt die werkt zonder een eigen energiebron”, zegt onderzoeker Shyam Gollakota. “We gebruiken energie uit de omgeving. Daarvoor moesten we wel het hele ontwerpproces over doen.” Als eerste sneuvelde de ‘energiehongerige’ omzetting van analoge signalen in digitale, zodat de telefoon die ‘begrijpt’. Met die omzetting zou nooit een batterijloze telefoon te bedenken zijn, stellen de onderzoekers.
De telefoon maakt gebruik van trillingen in de microfoon of luidspreker die worden veroorzaakt door de gebruiker en zijn/haar gespreksgenoot. Een antenne verbonden met deze onderdelen zet beweging om in veranderingen in het standaard analoge radiosignaal dat door een basisstation wordt verstuurd. In wezen zet dit proces spraak om in radiosignalen die bijna geen energie vergen.

Om de gesproken tekst te versturen maakt de telefoon gebruik van de trillingen van de microfoon om spraak om te zetten in radiosignalen. De ontvangen radiosignalen van de ‘mast’ worden omgezet in geluidstrillingen die opgepikt worden de luidspreker. In het prototype moet de gebruiker nog via een knop schakelen tussen praten en luisteren (een soort mobilofoon, dus).

Skype

De onderzoekers gebruikten voor hun batterijloze telefoon simpele onderdelen die zo ‘van de plank’ verkrijgbaar zijn zoals een printkaart. Met de telefoon kun je basale dingen doen: telefoneren, maar ook gegevens versturen/ontvangen. Via Skype kunnen inkomende en uitgaande gesprekken (zonder beeld) worden gevoerd.
“We zijn tegenwoordig erg afhankelijk van de telefoon”, zegt medeonderzoeker Joshua Smith. “We hebben bewezen dat dat batterijloos kan en we denken dat dit ontwerp gevolgen heeft voor nieuw ontwikkelde telefoons.”

De onderzoekers hebben voor de batterijloze telefoon een basisstation ontwikkeld om radiosignalen te kunnen ontvangen en versturen. Die technologie zou geïntegreerd kunnen worden in de bestaande ‘masten’. De onderzoekers hopen dat in de toekomst al wifi-knooppunten en zendontvangmasten met die technologie zullen worden uitgerust.

Zonnecelletje

Helemaal zonder energie kan de batterijloze telefoon het niet. Het prototype heeft zo’n 3,5 µW vermogen nodig. De batterijloze telefoon haalt zijn energie: uit radiosignalen om ons heen of uit licht via een piepkleine zonnecel. Met ‘geoogste’ radiosignalen mag een zenderontvanger niet verder weg zijn dan 10 m, met een zonnecel zo’n 15 m.
Andere batterijloze technieken zoals een thermometer of versnellingsmeter sparen energie door voortdurende onderbreking. Ze sluimeren enige tijd na een meting. Dat is met een telefoon een beetje lastig. Dat was voor de onderzoekers de grote uitdaging. De energie die je uit je omgeving kunt oogsten levert een vermogen van enkele µW’s en daar schijnt het mobieltje mee toe te kunnen.
Uiteraard blijven de onderzoekers niet op hun lauweren rusten, maar sleutelen verder aan de verbetering van hun batterijloze mobiel, zoals de vergroting van de actieradius en de versleuteling van de gesprekken. Ze werken ook aan de mogelijkheid om video’s te kunnen bekijken en dus aan een weinig energie vergend ‘inktschermpje’ dat weinig energie vraagt. Ze kunnen nog wel een tijdje vooruit.

Bron: EurekAlert