Điện thoại có thể gọi điện mà không cần pin

Nếu trở thành hiện thực, ứng dụng của công nghệ mới vào thực tiễn hầu như không giới hạn. Nhưng để tới đó, nhóm nghiên cứu tại trường đại học Washington còn một quãng đường rất dài trước mắt để thương mại hóa sản phẩm này.

"Xin chào, xin chào, tôi đang gọi từ một chiếc điện thoại không dùng pin" là thông điệp Vamsi Talla đã truyền đi từ bên trong một phòng thí nghiệm đang rất bận rộn thuộc trường đại học Washington (Seattle, Mỹ). Và người ta đã nghe thấy câu chào của Talla phát ra từ một chiếc điện thoại Android gần đó. Đây là một cuộc cách mạng, bởi chiếc điện thoại di động Talla sử dụng để thực hiện cuộc gọi ở trên không có pin.

Theo Wired, nguyên mẫu chiếc điện thoại (không dùng pin) dưới đây chính là kết quả tuyệt vời nhất trong nghiên cứu kéo dài hàng năm trời của Talla, hiện đang là cộng sự nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của Joshua Smith (nhà nghiên cứu khoa học máy tính và kỹ thuật điện tại trường đại học Washington). 

"Nếu bạn phải chọn một thiết bị không dùng tới pin, bạn sẽ chọn gì?", Smith hỏi và chia sẻ thêm: "Điện thoại di động là một trong những thứ có ích nhất hiện nay. Hãy tưởng tượng xem sẽ tuyệt vời biết bao nếu điện thoại của bạn hết pin nhưng bạn vẫn có thể gửi tin nhắn và gọi điện".

Tầm nhìn mới khiến chúng ta phải suy nghĩ về cách thức hoạt động của những chiếc điện thoại di động hiện nay. Như vậy, để có thể hoạt động mà không cần tới pin, điện thoại sẽ lấy nguồn năng lượng nào đó từ môi trường xung quanh.

Ánh sáng môi trường xung quanh có thể biến thành dòng điện sử dụng các tấm pin năng lượng mặt trời hoặc Đi-ốt quang bán dẫn. tần số vô tuyến trên TV và sóng Wi-Fi có thể chuyển thành năng lượng nhờ vào các ăng-ten.

Một hệ thống lai sử dụng cả hai công nghệ trên có thể tạo ra nguồn năng lượng khoảng vài chục μW (micro Watt). Vấn đề là một chiếc điện thoại di động truyền thống khi thực hiện cuộc gọi sử dụng nguồn năng lượng lớn hơn rất nhiều, khoảng 800 mW (Mili Watt).

Nguyên mẫu chiếc điện thoại có thể thực hiện cuộc gọi không cần dùng đến pin.
Nguyên mẫu chiếc điện thoại có thể thực hiện cuộc gọi không cần dùng đến pin.

Việc đầu tiên nhóm nghiên cứu cần giải quyết là giao tiếp. Phòng thí nghiệm của Smith đã phát triển một kỹ thuật gọi là "backscatter" (tạm dịch: kỹ thuật "Phân tán ngược"), cho phép một thiết bị liên lạc bằng cách phản xạ sóng vô tuyến truyền tới nó, giống như trường hợp một người đi bộ đường dài bị thương, gửi một tín hiệu cấp cứu bằng chiếc gương và ánh nắng mặt trời.

Smith cũng đã phát triển một giải pháp gọi là Jeeva Wireless và đã thương mại hóa công nghệ mà ông gọi "Wi-Fi thụ động" - sử dụng kỹ thuật "phân tán ngược" kỹ thuật số cho các thiết bị sử dụng Wi-Fi công suất cực thấp. Tuy nhiên, ngay cả "Wi-Fi thụ động" với mức tiêu tốn năng lượng thấp cũng không đáp ứng được yêu cầu cho chiếc điện thoại di động mà nhóm của ông đang theo đuổi.

"Chuyển đổi tiếng nói của con người từ tín hiệu tương tự (analog) sang tín hiệu số (digital) tiêu thụ rất nhiều điện năng", Talla nói. "Nếu bạn có thể liên lạc bằng cách sử dụng công nghệ analog sẽ thực sự đạt hiệu quả cao trong sử dụng năng lượng".Vì vậy, mặc dù điện thoại di động sử dụng các tín hiệudigital để quay số, quá trình "backscatter" cho cuộc gọi lại sử dụng tín hiệu analog.

Trong khi phát triển kỹ thuật "Phân tán ngược" dùng tín hiệu analog, Smith nhận ra rằng ông đang phát minh lại công nghệ gián điệp đã được sử dụng trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh. Năm 1945, Liên Xô đã trao cho Đại sứ của Mỹ tại Mát-cơ-va một món quà hình con dấu (Great Seal) của Mỹ. Bên trong nó một con bọ nghe lén, kích hoạt bằng sóng vô tuyến với tần số chính xác, cũng như hoạt động bằng năng lượng của sóng vô tuyến này.

Smith nói: "Bố tôi là điệp viên trong Chiến tranh Lạnh, vì vậy tôi đã nghe những câu chuyện về vụ "Great Seal" khi tôi còn nhỏ" , và ông chia sẻ thêm: "Tôi tự hỏi liệu có thể dùng phần mềm để kiểm soát hoạt động của kỹ thuật "Phân tán ngược" dùng tín hiệu analog, biến sự tò mò về những điều tưởng như cao siêu (chỉ những ai đã đọc về những câu chuyện tình báo thì mới biết) thành những thứ mọi người đều có thể sử dụng".

Giống con bọ nghe lén được sử dụng trong chiến tranh, một số thành phần chính của chiếc điện thoại đang nghiên cứu được đặt ở xa nhằm tiết kiệm năng lượng. Một trạm cơ sở (Base Station) đặt gần đó có hệ thống mạch để chuyển đổi và kết nối với mạng di động kỹ thuật số, hiện tại đang thông qua Skype.

Trạm cơ sở nguyên mẫu (prototype) sử dụng tần số chưa được cấp phép, giới hạn trong những truyền tải có mức năng lượng thấp. Và bởi vì điện thoại thu năng lượng dựa trên tín hiệu nhận được nên hiện tại, trạm cơ sở đặt cách điện thoại chỉ khoảng 15 mét.

Để thương mại hoá chiếc điện thoại này, cần tạo ra hệ thống mạch chuyển đổi bên trong router (bộ định tuyến) Wi-Fi tại ở nhà hoặc trạm thu phát sóng truyền thống. Talla cho biết: "Trạm thu phát sóng truyền thống có sức mạnh gấp trăm lần, có thể giúp tăng khoảng cách (giữa điện thoại và trạm cơ sở) lên tới 1km".

Vẫn còn một chặng đường khá dài trước khi điều đó xảy ra. Chiếc điện thoại đang thử nghiệm chỉ có một số phím cảm ứng cơ bản và "màn hình" hiển thị duy nhất của nó là cái đèn LED đỏ nhỏ xíu phát ra tín hiệu khi nhấn phím. Một màn hình cảm ứng lớn hơn sẽ cần khoảng 400mW - tức là gấp khoảng 100 ngàn lần mức điện năng của chiếc điện thoại Talla hiện đang có trên tay.

Quan trọng nhất, việc thực cuộc gọi vẫn còn khá khó khăn. Bạn phải bấm một nút để chuyển đổi giữa nghe và nói theo phong cách gọi bộ đàm, và thực hiện cuộc gọi qua những đám mây tĩnh điện là điều không thể.

Talla hứa hẹn chất lượng cuộc gọi sẽ tốt hơn và sẽ trang bị màn hình E-Ink cho thế hệ tiếp theo, có thể gắn thêm camera để chụp hình tự sướng. Smith cho biết, nhóm nghiên cứu đã mua các linh kiện dùng tạo ra nguyên mẫu chiếc điện thoại từ bên ngoài nhưng thậm chí rẻ hơn nhiều so với điện thoại thông thường, nếu được chế tạo trên quy mô công nghiệp, nó sẽ rẻ hơn. Và điều tuyệt vời nhất, bạn sẽ không bao giờ phải lo lắng khi để quên củ sạc của bạn ở nhà một lần nào nữa!

Theo VnMedia

Tin mới

Cử tri huyện Quỳ Hợp đề nghị giải quyết dứt điểm việc nổ mìn khai thác khoáng sản làm nứt nhà dân

Cử tri huyện Quỳ Hợp đề nghị giải quyết dứt điểm việc nổ mìn khai thác khoáng sản làm nứt nhà dân

(Baonghean.vn) - Một trong những nội dung được cử tri phản ánh và kiến nghị cấp có thẩm quyền kiểm tra và trả lời ý kiến của cử tri liên quan đến việc nổ mìn khai thác khoáng sản làm nứt nẻ nhà ở của một số hộ dân tại xóm Đồng Nang, xã Hạ Sơn, huyện Quỳ Hợp.
Nghệ An: Nguy cơ cao bệnh đậu mùa khỉ xâm nhập

Nghệ An: Nguy cơ cao bệnh đậu mùa khỉ xâm nhập

(Baonghean.vn) - Ở thời điểm này, Việt Nam đã ghi nhận ca mắc bệnh đậu mùa khỉ đầu tiên tại Thành phố Hồ Chí Minh. Ca bệnh là một phụ nữ từ nước ngoài trở về. Với tần suất mắc cao, địa bàn rộng, việc giao lưu đi lại không hạn chế thì nguy cơ xâm nhập bệnh tại Việt Nam là hiện hữu. Nghệ An cũng trong tình trạng này. 
Đội tuyển futsal Việt Nam. Ảnh: Bongdaplus

Bóng đá Việt vươn tầm để tiệm cận khu vực

(Baonghean.vn) -  Khi quá trình bảo vệ và lấy lại ngôi vô địch AFF Cup 2018 vẫn là một cửa ải khó vượt đối với đội tuyển Việt Nam thì câu chuyện vươn tầm của bóng đá Việt vẫn diễn ra liên tục theo nhiều cách khác nhau. Đó là khi đội tuyển Việt Nam dưới tay phù thủy Park Hang-seo lần lượt chiến thắng các đội bóng lớn như Trung Quốc tại vòng loại World Cup 2022, Ấn Độ tại giải giao hữu Tam hùng 2022 mới đây, cầm hòa trên sân Nhật Bản cũng tại vòng loại thế giới nói trên.
Chủ nghĩa dân túy hiện nay - SOS!

Chủ nghĩa dân túy hiện nay - SOS!

(Baonghean.vn) - Thời gian gần đây, chủ nghĩa dân túy (CNDT) xuất hiện khá nhiều và thường xuyên trong xã hội. Nó là hiện tượng đem lại điều tích cực hay tiêu cực? Có lẽ đây cũng là câu hỏi chắc chắn có các đáp án trả lời khác nhau phụ thuộc vào góc độ tiếp cận và mục đích sử dụng nó.
[Infographics] Thiệt hại do lũ ống, lũ quét tại huyện Kỳ Sơn

[Infographics] Thiệt hại do lũ ống, lũ quét tại huyện Kỳ Sơn

(Baonghean.vn) - Theo báo cáo nhanh của UBND huyện Kỳ Sơn, tính đến 6h ngày 4/10, cơn lũ ống, lũ quét đã gây thiệt hại rất nặng nề cho người dân nơi cơn lũ tràn qua. Hàng trăm ngôi nhà, tài sản, phương tiện của người dân bị lũ cuốn trôi và hư hỏng. Chính quyền địa phương và các cơ quan chức năng đang tập trung khắc phục hậu quả mưa lũ.
Sau mưa lũ, chuột hoành hành phá nát đồng ruộng

Sau mưa lũ, chuột hoành hành phá nát đồng ruộng

(Baonghean.vn) - Lũ tràn về, nước dâng, những vùng đồng thấp nước ngập trũng, chuột dồn về những chân ruộng cao, phá hoại hoa màu. Chuột phá nát những thửa ngô đang ngậm sữa, đào bới tứ tung những ruộng lạc đang kỳ chắc hạt, cắn đổ những gốc cà, luống cải bắp…
Các địa phương, đơn vị ủng hộ người dân vùng lũ

Các địa phương, đơn vị ủng hộ người dân vùng lũ

(Baonghean.vn) - Thực hiện Thư ngỏ kêu gọi “Ủng hộ nhân dân khắc phục hậu quả thiên tai” của Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam tỉnh Nghệ An, ngày 4/10, nhiều địa phương, cơ quan, đơn vị trên địa bàn tỉnh đã phát động, quyên góp, giúp đỡ bà con nhân dân chịu thiệt hại nặng nề do mưa lũ gây ra.
 Bộ đội giúp người dân Mường Xén khắc phục tình trạng thiếu nước sinh hoạt

Bộ đội giúp người dân Mường Xén khắc phục tình trạng thiếu nước sinh hoạt

(Baonghean.vn) - Cơn lũ kinh hoàng tràn qua xã Tà Cạ và thị trấn Mường Xén huyện Kỳ Sơn trong ngày 2/10 đã gây cảnh tan hoang tại nhiều địa bàn dân cư, gây sạt lở, ngập úng, hư hỏng Trạm cấp nước Kỳ Sơn – nơi cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ thị trấn Mường Xén. Để sớm góp phần ổn định cuộc sống cho đồng bào bị ảnh hưởng do lũ, sáng 4/10, Bộ Chỉ huy Quân sự tỉnh đã huy động hàng trăm lượt cán bộ, chiến sỹ, trong đó có Trung đoàn 764 tham gia nạo vét bùn đất, dọn dẹp vệ sinh cụm bể lắng lọc, khơi thông dòng chảy, hỗ trợ lắp đặt lại mạng lưới đường ống, qua đó sớm cung cấp nước sinh hoạt cho người dân và phòng chống dịch bệnh sau lũ.
Khẩn trương xử lý sạt lở đầu nguồn để sớm cấp nước sinh hoạt cho người dân Kỳ Sơn

Khẩn trương xử lý sạt lở đầu nguồn để sớm cấp nước sinh hoạt cho người dân Kỳ Sơn

(Baonghean.vn) - Khu vực đầu nguồn của Trạm cấp nước Kỳ Sơn trên đỉnh núi Pù Nghiêng của bản Hòa Sơn, xã Tà Cạ, bị sạt lở nặng nề trong đợt lũ vừa qua. Do khối lượng đất đá sạt lở hàng trăm m3, nên huyện huy động lực lượng quân sự vào hỗ trợ khắc phục để sớm cấp nước sinh hoạt cho khu vực thị trấn Mường Xén và vệ sinh môi trường.
Đề nghị chuyển chế độ 'bồi dưỡng' thành 'phụ cấp' ở mức cao hơn cho cán bộ khối, xóm

Đề nghị chuyển chế độ 'bồi dưỡng' thành 'phụ cấp' ở mức cao hơn cho cán bộ khối, xóm

(Baonghean.vn) - Đây là một trong những kiến nghị mà nhiều cử tri xã Nghi Trường, huyện Nghi Lộc trăn trở truyền tải để các đại biểu Quốc hội tỉnh nắm bắt và có ý kiến với các cơ quan liên quan, nhằm sớm có chính sách hợp lý, thỏa đáng hơn trước những đóng góp, vai trò của cán bộ ở cơ sở.
Cùng bay lên nào - Lễ hội khinh khí cầu Cửa Lò 2022

Cùng bay lên nào

(Baonghean.vn) - Ngày 15/7, TX. Cửa Lò lần đầu tiên tổ chức ngày hội khinh khí cầu. Đây là hoạt động du lịch mới, đặc sắc, nối dài chuỗi hoạt động kích cầu du lịch tại Cửa Lò. Sự kiện này đã được nhiều người dân và du khách biết đến từ trước và tìm về phố biển để trải nghiệm.
Người dân liều mình đi bắt cá mùa lũ. Ảnh: Văn Trường

Cảnh báo đuối nước do đánh bắt cá, vớt củi mùa lũ ở Nghệ An

(Baonghean.vn) - Do mưa lớn liên tục, những ngày vừa qua địa bàn Nghệ An xảy ra lũ ống, lũ quét, ngập úng trên diện rộng nghiêm trọng. Tuy nhiên, nhiều người dân vùng lũ vẫn liều mình ra dòng nước lớn để đánh bắt cá và vớt củi, gỗ. Trong đợt lũ vừa qua đã có người đuối nước tử vong khi chèo thuyền đánh bắt cá. 
Viết và Đọc

Ấn phẩm 'Viết và Đọc' chuyên đề Văn học Hàn Quốc

(Baonghean.vn) - Nhân dịp kỷ niệm 30 năm thiết lập quan hệ ngoại giao Việt Nam - Hàn Quốc, Nhà xuất bản Hội Nhà văn và Trung tâm Văn hóa Hàn Quốc tổ chức giới thiệu cuốn Viết và Đọc chuyên đề Văn học Hàn Quốc. Đây là ấn bản đặc biệt về văn học Hàn Quốc do các nhà văn, dịch giả, học giả hai nước Việt Nam và Hàn Quốc chung tay thực hiện - một minh chứng nữa về quan hệ hợp tác giữa hai nước trong lĩnh vực văn học.