@ 2017.08.23 , 22:00

科学家发明了无需电池的手机

科学家发明了无需电池的手机
Credit:原文图片

手机厂商一直致力于创造单次充电后能够续航更长的产品,但是华盛顿大学的一个工程师团队已经做了额外的努力:他们发明了一部根本不需要电池的手机。

这部手机的外观看起来并不像传统的手机那样。事实上,它仅仅只是一个能打电话的简单的印刷电路板,机身就只有麦克风、数字键盘和耳机插孔等。虽然它看起来不像iPhone那样有艺术感染力,但你不用担心它在没有电之后毫无预警地自动关机。

当然,这部手机仍然需要使用电力驱动。它只是从其他来源获得电力,比如阳光和无线电波。该工程师团队使用光电二极管让这部手机能从光源吸收光子并产生电能。而要从无线电波中获得电流,这部手机只需要一个天线的帮助就够了。

无线电波与天线之间的相互作用,会产生流过天线的感应电流。你也可以通过该方法从无线电波中来获得电力,你只需要一个很普通的收音机就行了,连电池都不需要。

虽然无线电波携带着能量,而且我们周围全是产生这些电波的发射机,但这并不意味着:只要你给你家所有的电子设备装上天线,你就能为它们供电。因为无线电波的传播遵循平方反比定律——无线电信号的强度与它们离开发射机后所走的路程的平方成反比。在无线电波发射后,要不了多远,电波就会因为太微弱从而无法提供足够的电力。

而打电话要求你所使用的设备具有持续的动力。“你不能在说了一句‘你好’后,就得等一分钟(在这过程中,手机继续从无线电波获取电力)后才能继续通话。”论文合著者——华盛顿大学电气工程博士生Bryce Kellogg在新闻发布会上说道:“这部手机从周围的无线电波或光源中收集的电量只有1到10微瓦,这就是目前最大的难题。因此,如果不能发展出一种全新的发送和接收语音的方式,这种实时获取电力的手机设备是很难实现的。”

为了解决这个问题,该团队设计了一个给这种无电池手机发送射频信号的基站。在基站和光电二极管的帮助下,这种手机可以在基站附近大约15米的地方自由接打电话(不用担心电力问题)。

用这种手机打电话也很简单。你只需要在手机上按下你想拨打的号码,电路板就会该信息通过无线电波发送到基站。基站在收到这个信息后,就会通过连接了蜂窝网络的Skype拨打这个号码。然后,基站会继续通过无线电波与手机保持联系,并使呼叫者能听到对方的谈话。如果你需要讲话,只需要按住一个按钮激活麦克风就行了。

这项简单的设计使得这部手机只需要几微瓦就能运行。尽管这样的功耗十分低,但效果却是出乎意料的好。

本文译自 howstuffworks,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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