domenica 9 luglio 2017

Il cellulare senza batteria, energia dall'ambiente e riflette le onde come le cimici dell'Urss

repubblica.it
di MATTEO MARINI

Per ora serve solo per fare telefonate. Si carica da una fonte radio e una celletta solare. Ha bisogno di una base per trasmettere, come un cordless. Ma potrebbe rivoluzionare il settore degli smartphone

Il cellulare senza batteria, energia dall'ambiente e riflette le onde come le cimici dell'Urss

UNA tastierina, un'antenna, uno speaker e un microfono. Così si presenta il cellulare progettato all'Università di Washington (Seattle). Quanto basta per fare quello che si faceva una volta con il telefono: una telefonata. Piccolo particolare: non ha batteria. I ricercatori hanno messo a punto un prototipo grezzo, che non è ancora il massimo del design, ma che può ricavare l'energia necessaria semplicemente dall'ambiente sotto forma di luce e radiazioni elettromagnetiche.

In un paper pubblicato a inizio luglio, gli scienziati hanno presentato i risultati della ricerca, finanziata anche dalla National science foundation e Google faculty research awards. Il “battery free cellphone” funziona, ancora, come una specie di walkie talkie. Bisogna premere un pulsante per passare dalla modalità ascolto a quella per trasmettere. E la telefonata di prova, via Skype, in effetti è andata a buon fine. Ma come fa senza batteria?,

·TECNOLOGIA DA GUERRA FREDDA
Il trucco è stato delegare una delle principali funzioni del dispositivo: la trasformazione del segnale da analogico (la nostra voce), in digitale (il segnale trasmesso e ricevuto tra due telefoni) e viceversa. L'operazione è stata affidata a una base esterna. Secondo i ricercatori questo abbatte enormemente il fabbisogno di energia cellulare, tanto che il suo “budget” ammonta ad appena 3,5 microwatt. Un milione di volte in meno rispetto a un normale smartphone. Per telefonare se ne 'spendono' circa una decina, circa diecimila volte di meno rispetto a un cellulare tradizionale.

Il sistema con il quale funziona risale addirittura alla Guerra fredda. È la tecnologia backscatter che sfrutta una sorta di eco: il microfono e lo speaker riflettono le onde radio che arrivano dalla sorgente (la nostra bocca o dal trasmettitore radio). Lo stesso tipo di meccanismo fu utilizzato durante dalle spie sovietiche.

Nel 1945 una scultura raffigurante l'aquila americana fu regalata dall'Unione sovietica all'ambasciatore statunitense a Mosca. Il dono, “gesto di amicizia”, nascondeva però una cimice sotto il becco dell'aquila. Una cimice passiva, che si attivava grazie a frequenze radio che usava come fonte energetica ed era in grado di ritrasmettere le conversazioni registrate nella stanza dell'ambasciatore agli agenti segreti appostati fuori dalla villa del diplomatico.

Anche per il nuovo prototipo, quella briciola di potenza necessaria proviene dunque dalle onde radio.
Il fornitore, in questo caso, è la stessa base attraverso la quale passa la conversazione telefonica, che può sostenere il telefono fino a circa dieci metri di distanza. L'altra opzione è la celletta fotovoltaica “grande come un chicco di riso. Con questa il dispositivo è stato in grado di comunicare con una base a 15 metri di distanza”.

“Dai segnali radio o dalla luce dell'ambiente si possono raccogliere da 1 a 10 microwatt – spiega Bryce Kellogg, coautore della ricerca – quindi è stato veramente difficile ottenere un telefono funzionante in tempo reale”. Sì perché la tecnologia senza batteria prevede che l'energia per funzionare venga fornita in maniera costante dalla sorgente.

·UNA RETE GLOBALE DI ANTENNE E WI-FI
Una soluzione a basso costo e tanto ecologica, la cui messa in commercio non è però dietro l'angolo. La 'furbata' della base di comunicazione infatti ha i suoi contro. Primo fra tutti, il telefono non si può allontanare troppo senza perdere il segnale, un po' come i cordless casalinghi. Per questo, secondo i suoi ideatori, è necessario che, un giorno, questi 'ponti' siano sparsi un po' dappertutto per formare una rete di comunicazione adatta ai cellulari senza batteria:

“Potete immaginare che nel futuro la tecnologia della nostra base sia inserita nelle torri dei ripetitori di segnale o nei router Wi-fi. E se in ogni casa c'è un router Wi-fi avrete ovunque la copertura per il vostro cellulare battery-free” argomenta Vamsi Talla, un altro co-autore. La ricerca dunque non si ferma qui: “Il team ora si concentrerà sul miglioramento dell'area di operatività (la distanza dalla base ndr) e sulla sicurezza delle conversazioni, per renderle criptate e quindi sicure” mentre lavorerà anche sull'aggiunta uno schermo e-ink, come quello dei lettori e-book, quindi a basso consumo, e predisporlo per lo streaming video.