Il litio è uno degli elementi naturali più preziosi al mondo per la sua capacità di conservare una carica elettrica e dunque per far funzionare cellulari, tablet e anche auto. Ma in futuro i cellulari potrebbero farne a meno, perché sono in corso da tempo ricerche per trovare soluzioni alternative alle batterie attuali e ridurre la necessità di ricarica.
L'eliminazione del problema
Negli Usa Shyam Gollakota sta lavorando all'eliminazione del problema della ricarica. Grazie al sostegno di National Science Foundation e dal Google Faculty Research Awards, il professore associato di ingegneria e informatica dell’Università di Washington ha messo a punto un prototipo di cellulare che non ha più bisogno di essere dotato di una batteria, perché ricava l'energia di cui ha bisogno dai segnali radio, purché la stazione da cui provengono tali segnali (un ripetitore o anche un'antenna per il wi-fi) sia in un raggio di circa 9 metri (che salgono a 15 con l'ausilio di un pannello fotovoltaico delle dimensioni di un chicco di riso).
Le prestazioni assicurate dal prototipo messo a punto da Gollakota sono per ora minimali, più da telefono cellulare vecchia maniera che da Smartphone (il ricercatore è riuscito a fare una chiamata telefonica attraverso Skype), ma il modello ha il pregio di non aver bisogno di alcun elemento raro (come è il litio) per funzionare, perché basta componentistica elettronica comune facilmente reperibile sul mercato, e sono suscettibili di miglioramenti che possano consentire, ad esempio, di effettuare videochiamate tramite un piccolo schermo E-ink.
Il funzionamento
Tecnicamente, la possibilità di fare a meno di una batteria incorporata nel telefonino deriva dal fatto che il team guidato da Gollakota è riuscito ad utilizzare le vibrazioni prodotte nel microfono o nell’altoparlante del telefonino stesso quando si parla con un interlocutore o si ascolta la voce di quest'ultimo, mettendole in connessione con il segnale radio della stazione posta nelle vicinanze, così da sfruttare il ponte offerto da quest'ultima (il fenomeno è noto come “Backscattering” o “Radiazione di Ritorno”), secondo un procedimento analogo a quello che regola il funzionamento dei Walkie-Talkie.
Ed infatti, proprio come nelle radioline portatili, anche nel prototipo di cellulare senza batterie occorre alternare ricezione e invio del messaggio vocale tramite un apposito pulsante e non semplicemente smettendo di parlare e mettendosi ad ascoltare (non serve comunque dire 'passo' quando si cede la parola all'interlocutore).
Meno ambizioso sotto il profilo della semplificazione della dotazione del telefonino ma sofisticato per quello che riguarda componentistica e materiali del telefonino stesso è invece il progetto cui stanno lavorando sempre negli Usa altri ricercatori, stavolta dell’università del Michigan e di Cornell. Il team ha progettato un nuovo materiale magnetoelettico e multiferroico grazie ai quali i processori riducono di 100 volte il consumo di energia nello svolgimento delle proprie funzioni.
I sottili strati di atomi che compongono una pellicola polarizzata del nuovo materiale richiedono molta meno energia per passare dalla polarità positiva a quella negativa e/o viceversa e grazie a questa maggior efficienza (quindi minor consumo di energia), i telefonini potrebbero avere una ricarica praticamente stagionale e richiedere 4 ricariche nel corso di un anno intero.
