Em 1945, uma cópia de madeira esculpida à mão do Grande Selo dos Estados Unidos foi pendurada no estudo residencial do embaixador dos EUA na União Soviética. O detalhamento era notável - cada pena nas asas da águia era delicadamente definida, o bico curvado apenas assim. Mas isso não foi o que fez a peça ser surpreendente.
Conteúdo Relacionado
- Por que os operadores de rádio amadores observam o furacão Harvey
- Carregando à frente: o futuro das baterias
- 10o aniversário feliz, iPhone! Então o que vem depois?
Também foi um bug.
O selo foi apresentado ao embaixador como um gesto pacífico por uma delegação da Organização dos Jovens Pioneiros da União Soviética. Mas dentro do trabalho artístico, logo abaixo do bico do pássaro, havia um aparelho de escuta. Não tinha bateria ou eletrônica ativa, tornando-a praticamente indetectável. De fato, não foi encontrado por sete anos.
Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Washington em Seattle está mais uma vez aproveitando a tecnologia similar para uma operação igualmente surpreendente, mas menos secreta: telefones celulares sem bateria.
Embora seja improvável que o design substitua os nossos smartphones inteligentes, a tecnologia promete ajudar. "Digamos que você esteja preso em algum lugar e seu telefone fique sem bateria", diz Vamsi Talla, que trabalhou no projeto enquanto pesquisador associado na Universidade de Washington. "Você ainda poderia fazer uma ligação para o 911, o que poderia ser um salva-vidas."
Com um celular normal, há duas coisas que consomem muita energia, diz Talla. Primeiro, seu telefone precisa converter sua voz (um sinal analógico) em um sinal digital. Em segundo lugar, transmite esse sinal na forma de frequências de rádio para uma torre.
Então, a equipe tirou esses componentes do telefone redesenhado. Em vez disso, eles usaram os princípios básicos da tecnologia da era soviética para refazer o funcionamento do dispositivo.
No caso do Great Seal Bug, as vozes dentro da sala faziam com que um pequeno diafragma oculto na estrutura vibrasse e alterasse a ressonância da cavidade interna. Para ouvir, os ansiosos agentes soviéticos na rua precisariam apenas focalizar a frequência certa de ondas de rádio na direção do selo, o que ativava uma antena dentro do inseto. Em seguida, eles poderiam coletar as reflexões recuperadas - também conhecidas como backscatter.
No caso do telefone sem bateria, um sinal de rádio é constantemente emitido de uma estação base remota. Quando uma pessoa fala no dispositivo, essas freqüências são refletidas de volta para a estação base. É então tarefa da estação base conectar-se à rede celular e transmitir a chamada.
"Você não pode quebrar as leis da física", diz Talla. “Se algo tem que fazer muito trabalho, então precisa de muita energia.” Então, ao invés do telefone fazer a maior parte do trabalho, a estação base se torna uma potência de comunicação. O telefone em si consome apenas alguns microwatts de energia, aproveitando sua energia de ondas de rádio ambiente ou de luz. Para energia solar, o dispositivo usa um pequeno fotodiodo (1 cm quadrado).
Por enquanto, o sistema é bastante rudimentar - construído completamente com componentes prontos para uso. O usuário usa fones de ouvido para ouvir a chamada. Não tem tela e parece um pouco com uma placa de computador com um teclado numérico sensível ao toque. Também é mais como um walkie-talkie do que um telefone, diz Talla. "Você pode conversar ou receber em um único ponto do tempo." Para falar, o usuário pressiona um botão e fala no gadget.
Para esses primeiros protótipos, para os quais os pesquisadores solicitaram uma patente, a qualidade do som não é grande e o usuário deve estar a menos de 15 metros da estação base para o telefone funcionar. Embora os pesquisadores esperem melhorar o alcance, é provável que o telefone não seja algo que as pessoas em locais remotos consigam recorrer caso ocorra algum problema.
"Em geral, o que eles estão fazendo é muito interessante e estão perseguindo uma meta que todos adorariam e matariam", diz David Blaauw, engenheiro elétrico cuja pesquisa na Universidade de Michigan enfatiza o design de baixa potência. "É uma implementação muito boa e é um sistema muito completo que eles estão demonstrando, mas há alguns problemas que parecem ser um pouco fundamentais para o design".
Por um lado, diz Blaauw, que não esteve envolvido na pesquisa, o alcance do telefone vai ser difícil de escalar porque a intensidade do sinal degrada fortemente com a distância. E usando o backscattering, o sinal tem que viajar muito longe. "O sinal tem que ir da estação de base para o celular e depois ser refletido passivamente e depois viajar de volta para a estação base", diz ele. "É por isso que eles conseguem dezenas de metros, não centenas de metros ou quilômetros, que é o que os telefones celulares modernos recebem". De fato, especialistas em telecomunicações dizem que um telefone celular moderno pode se conectar a uma torre a mais de 32 quilômetros de distância.
A outra questão, diz Blaauw, pode ser interferência. Como a estação base está trabalhando para detectar a pequena mudança nas ondas de rádio passivamente refletidas, vários telefones trabalhando simultaneamente podem dificultar a detecção do sinal correto em todo o ruído. Mas Talla diz que eles estão trabalhando para resolver esse problema em protótipos futuros, usando a estação base para processamento e filtragem adicionais.
A equipe está continuando seu trabalho no telefone sem bateria em cooperação com a Jeeva Wireless, uma empresa derivada da pesquisa do laboratório focada na comercialização de Wi-Fi de consumo ultrabaixo. Talla, atualmente o CTO da Jeeva, diz que planeja incorporar uma câmera para imagens e recursos de mensagens de texto usando uma tela de tinta eletrônica - a mesma tecnologia atualmente vista no Kindle e em outros leitores eletrônicos. Outro futuro possível para o gadget seria incorporá-lo em um smartphone comum, diz Talla. Dessa forma, se a bateria morrer, o usuário ainda poderá fazer chamadas de emergência. De qualquer forma, eles esperam melhorar a qualidade das chamadas, desenvolvendo um microfone projetado especificamente para o backscatter.
De acordo com Talla, o dispositivo tem um futuro brilhante com tecnologias de próxima geração. “Uma opção de 5G tornaria nossa tecnologia mais prática”, diz ele. Com o 5G, as empresas planejam aproximar as estações de base de celular para permitir taxas de dados mais altas. Para o celular sem bateria, a mudança para torres celulares mais próximas aumentaria a cobertura, particularmente em ambientes urbanos.
Embora a idéia seja intrigante, levará muito tempo até que os celulares sem bateria cheguem ao mercado. Por enquanto, pelo menos, você ainda terá que manter o cabo de carregamento extra na mão.
