جوال من دون بطارية يفتح آفاقاً جديدة للاتصالات اللاسلكية

يستمد طاقته من موجات الراديو والضوء عبر خلية بحجم حبة الأرز

هاتف ذكي يعمل من غير بطارية

لطالما اعتبرت البطارية نقطة الضعف في الهواتف الجوالة، ذلك أن الطاقة التي تقدمها لعمل الهاتف الجوال لم تزدد مقارنة بالهواتف القديمة، بل انخفضت من عدة أيام من الاستخدام إلى نحو يوم واحد. ويعود السبب في ذلك إلى ازدياد قطر شاشات الهواتف وعدد الألوان التي تستخدمها وكثافة الصورة المعروضة ودقتها، بالإضافة إلى قدرة الهاتف على الاتصال بشبكة الإنترنت والأجهزة اللاسلكية المحيطة به وتشغيل التطبيقات والألعاب الإلكترونية المتقدمة من خلال معالج عالي الأداء والسرعة. ولكن مجموعة من الباحثين في قسم علوم الكومبيوتر والهندسة في جامعة واشنطن الأميركية استطاعوا صنع نموذج تجريبي لهاتف لا يحتاج إلى بطارية للعمل، الأمر الذي يفتح آفاقاً مبهرة لتصاميم جديدة لهواتف أقل وزناً وسماكة، تعمل طوال ما يحتاجها المستخدم.
ويحتاج هذا الهاتف التجريبي إلى 3.5 مايكرو واط للعمل، ويستمد طاقته من موجات الراديو والضوء من خلال خلية ضوئية مدمجة بحجم حبة الأرز. وينقل الهاتف الإشارة إلى قاعدة مركزية تبعد عنه نحو 15 متراً ويستقبل المعلومات منها مرة أخرى. ويتكون الهاتف من مواد إلكترونية بسيطة عبارة عن أزرار تعمل باللمس ودارة إلكترونية ودارات أخرى مرتبطة.
وتعمل المنصة كالدماغ الخاص بالهاتف لتقوم بإجراء الاتصالات عوضاً عن الهاتف وتحليل البيانات، وليعمل الهاتف نقطة اتصال للمستخدم. ويمكن للمستخدم الاستماع إلى المحادثات من خلال سماعات أذن قياسية متصلة به، مع قدرة الهاتف البسيط على التعرف على صوت المستخدم ونقله إلى القاعدة الرئيسية، ونقل البيانات من وإلى الهاتف بكل سهولة أثناء شحنه. كما يستطيع الهاتف الحصول على الطاقة من موجات الراديو بينه وبين القاعدة الرئيسية، بالإضافة إلى الدارات الضوئية المدمجة.
وتكمن الحيلة في التخلص من آلية تحويل الصوت من الموجات التناظرية Analog إلى بيانات رقمية يفهمها الهاتف، وهي عملية مهمة من حيث استهلاك الطاقة الكهربائية. ويقوم الهاتف بتفسير تحرك هوائي صغير مدمج في الميكروفون لتحويل الصوت إلى ترددات موجات راديو ونقلها إلى القاعدة الرئيسية. وتقوم هذه العملية بتحويل الصوت إلى موجات راديو دون استخدام أي طاقة تذكر.
واختبر الباحثون الهاتف التجريبي وأجروا مكالمة عبر تطبيق «سكايب» واستقبلوها ووضعوها في نمط الانتظار، وهم يعملون حالياً على تطوير وظائف الهاتف وشاشته ليدعم تشغيل عروض الفيديو من الإنترنت وتشفير (ترميز) المكالمات لحماية خصوصية المستخدمين ورفع مدى اتصال الهاتف بالقاعدة الرئيسية وإضافة شاشة لعرض المحتوى. ويطمح العلماء إلى دمج تقنية القاعدة داخل موجات «واي فاي» المنزلية وأبراج الاتصالات، لتصبح الطاقة متوافرة للهاتف في أي مكان وأي وقت، مطلقة عصر الهواتف الخالية من البطاريات.
ويشكل هذا الهاتف نقلة نوعية في عالم الاتصالات، حيث أصبح بالإمكان التخلص كلياً من شاحن الهاتف والأسلاك المتصلة به لتصبح الهواتف لاسلكية بالكامل، ولن يقلق المستخدمون حول مدة الاستخدام، مع فتح باب الابتكار أمام دمج الهواتف داخل الأشياء التي نستخدمها يومياً، مثل الملبوسات التقنية والمكاتب وحتى الكتب والمجلات. ويمكن الحصول على مزيد من المعلومات بزيارة صفحة الهاتف في جامعة واشنطن.