La notizia di un cellulare da ricaricare 4 volte l’anno ci aveva già fatto ben sperare. Ora arriva la notizia di uno senza batteria che si ricarica con l’aria. Non si tratta di fantascienza, ma di un prodotto che esiste già, nel presente. Il telefonino funziona con pochissima energia — qualche milionesimo di watt catturato dall’ambiente tramite onde radio e luce — e permette di abbandonare caricabatterie, cavi e telefonini che si scaricano continuamente. Per realizzarlo i ricercatori dell’Università di Washington hanno ripensato del tutto il design degli attuali dispositivi, come riporta lo studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies. «Il telefonino è il dispositivo da cui dipendiamo di più oggi. Se c’è qualcosa che vorremmo usare senza dipendere dalle batterie è proprio questo», ha detto Joshua Smith, uno degli autori dello studio. Il prototipo è in grado di svolgere le funzioni fondamentali: fare e ricevere chiamate, trasmettere dati e permettere a chi lo usa di inviare comandi con dei pulsanti. Per poter funzionare «sfrutta le vibrazioni che si producono nel microfono o negli altoparlanti quando si fa o si riceve una chiamata». Un’antenna connessa ai componenti converte i movimenti in segnali radio: «mentre si parla, il telefono codifica le vibrazioni in onde radio, invece quando si è in ascolto queste vengono trasformate in suoni». La poca energia che è ancora richiesta per altre funzioni è ricavata dalle onde radio emesse da un trasmettitore e dalla luce, grazie a minuscole celle solari.

Come funziona?

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 con una tecnica chiamata «backscatter», tramite la quale il dispositivo è in grado di comunicare riflettendo le onde radio. Per recuperare energia, diversi componenti del «telefono» sono stati installati separatamente, tra cui una stazione base con circuiti per la connessione alla rete cellulare. Il prototipo è dotato di una tastiera touch per digitare il numero, nonché un piccolo pannello LED che lampeggia ogni volta che si preme un tasto. Non si può pretendere di più al momento, considerando il fatto che uno schermo touch richiederebbe — da solo — circa 400 milliwatt. Il telefono funziona come un walkie talkie, con la necessità di tenere premuto un pulsante per parlare/ascoltare. In futuro verrà inoltre implementato un display e-ink per l’invio di messaggi di testo.

Lavorare a basse potenze

Per Bryce Kellogg, dottorando di ingegneria elettronica alla University of Washington e coautore della ricerca, la sfida più importante è stata quella di lavorare a basse potenze: «La quantità di energia che si può ricavare dalle onde radio o dalla luce ambientale, è nell’ordine di 1 o 10 microwatt. Così — ha spiegato — le operazioni telefoniche in tempo reale sono state davvero difficili da realizzare senza sviluppare un approccio completamente nuovo per la trasmissione e la ricezione delle conversazioni».