5 технологий, которые в ближайшем будущем смогут увеличить ресурс батареи смартфона

Евгений Любницкий
9070

В последнее время уследить за развитием смартфонов становится все сложнее. Мощность их процессоров растет с каждым днем, производители постоянно внедряют новые технологии и функции, тогда как аккумуляторные батареи кардинально не меняются уже более десяти лет. Стараясь увеличить время автономной работы смартфонов, производители оснащают их аккумуляторами повышенной емкости, однако надолго энергии все равно не хватает.

Сейчас ученые активно работают над технологиями, которые в ближайшем будущем позволят значительно увеличить ресурс аккумуляторов. Среди наиболее вероятных нововведений — водородные топливные элементы, технологии Hush и Waldio, аккумуляторы с анодами из сверхчистого лития и передача энергии через радиоволны.

 

Проект Hush

5 технологий, которые смогут увеличить ресурс батареи смартфона - Hush

 

На обработку фоновых процессов в операционной системе Android уходит почти 45,9% от всего энергопотребления смартфона. Эту цифру получили специалисты из Университета Пердью (Purdue University), Intel и недавно образованной компании Mobile Enerlytic. Они создали экспериментальное приложение «Hush», которое отслеживает активность системы и способно менять приоритеты, отключая «паразитные» процессы.

Принудительная блокировка чрезмерно активного софта приводит к прямой экономии энергии, однако пока команда проекта Hush может добилась снижения расхода заряда лишь на 16% от суточного потребления. Цифры скромные, но это не финальная версия, и специалисты планируют добиться удвоения времени автономной работы среднестатистического смартфона.

Затем, вероятно, настанет черед iOS, если, конечно, Appe будет не против. В противном случае у поклонников джейлбрейка появится отличный повод продолжить заниматься своим хобби.

Ссылка на сайт:

 

Технология Waldio

5 технологий, которые смогут увеличить ресурс батареи смартфона - Технология Waldio

 

При долгом использовании девайса можно заметить появление проблем, связанных с внутренней памятью. В результате этого смартфон начинает периодически тормозить, а заряд аккумулятора снижается «на глазах». Объясняется это явление тем, что запись данных сопутствует некоторыми ограничениями технологического характера, которые связаны с потерей электромагнитных свойств.

Ученые из китайского Университета Ханьян начали с того, что попытались решить проблему запланированного износа носителей flash-памяти, снизив количество циклов перезаписи ячеек. Для этого необходимо перестроить всю работу современных ОС, чтобы снизить объемы данных в каждом запросе без ущерба для производительности.

Эта технология носит название Waldio и обеспечивает полноценное функционирование ОС Android, используя для записи/чтения из памяти лишь 1/6 прежнего объема данных в каждом запросе. Китайские ученые, переписав программный код, добились снижения количества операций при выполнении стандартных процедур, что повлекло за собой закономерное снижение нагрузки на аккумуляторы. На сегодняшний день ученым удалось добиться снижения энергопотребления на 39% и, разумеется, это вовсе не предел.

 

Карбоновая защита для анода из металлического лития

5 технологий, которые смогут увеличить ресурс батареи смартфона - Карбоновая защита для анода

 

Суть литий-ионной батареи заключается в ее названии – для транспортировки и хранения энергии в ней используются разрозненные ионы лития. Они располагаются на пористой основе из графита, через стенки которой перемещаются ионы металла. Поскольку доля ионов металла в общем объеме конструкции анода невелика, энергоемкость такого гибридного «сооружения» не превышает 350 мАч/г. Для сравнения – если бы анод был изготовлен целиком из лития, этот показатель был бы, как минимум, в 10 раз выше.

Причиной, по которой производители не создают цельно-литиевый анод является эффект деградации, из-за которого поверхность быстро покрывается наростами. Это приводит к нецелевому расходу материала, а также повышает риск потенциального короткого замыкания, если нарост дотянется до катода. Ячеистая структура из графита могла бы стать «смирительной рубашкой», убрав процесс появления наростов, но каким образом облачить в нее электрод из лития? Менее года назад ученые из Стенфордского университета нашли решение, предложив покрывать поверхность металла слоем полистирольных шариков. Они самостоятельно сформируют подобие сот, на которое нужно осадить слой углерода толщиной всего 20 нм.

Если затем выплавить полистирол, мы получим цельно-литиевый анод в графитовой оболочке, через которую свободно проходят отдельные ионы. У системы без подобной защиты наблюдается падение выхода по току на 50% уже после 100 циклов перезарядки, модернизированная же версия демонстрирует 99% при 150 циклах и более. В краткосрочной перспективе карбоновая защита для анода из металлического лития позволит увеличить ресурс литий-ионного аккумулятора приблизительно в 3 раза, причем, без изменения габаритов аккумулятора и необходимости перепроектирования энергосистем смартфонов.

 

Энергия из сетей Wi-Fi и сотовой связи

5 технологий, которые смогут увеличить ресурс батареи смартфона - Энергия из сетей Wi-Fi

 

Данная технология известна под общим наименованием RF-DC (Radio Frequencies – Direct Current). Ее суть заключается в способе извлечения той энергии, которую несут радиоволны, пронизывающие окружающее нас пространство. В большинстве мегаполисов суммарная мощность различных излучателей может измеряться мегаваттами, однако полностью перенаправлять всю эту энергию в батареи смартфонов нельзя, поскольку тогда мир останется без связи. По этой причине реализация концепции пока идет весьма осторожно, а большая часть представленных «кустарных» решений скорее являются эксперементами, а не коммерческими продуктами. Однако решение этой проблемы есть.

Например, можно ограничиться системой, которая будет отбирать энергию только при установке авторизированного подключения.

 

Топливные элементы из водорода

5 технологий, которые смогут увеличить ресурс батареи смартфона - Топливные элементы из водорода

 

В августе 2015-го года британская компания Intelligent Energy провела презентацию своего водородного источника питания для iPhone. На мероприятии присутствовали лишь некоторые нейтральные журналисты, и не было ни одного представителя бизнес-структур. Дело в том, что стоимость картриджа с недельным запасом энергии для смартфона сопоставима с ценой чашки кофе, а вот потенциальный рынок для таких систем оценивается в $300 млрд. в год. По этой причине компания Intelligent Energy хочет заручиться поддержкой надежного партнера, который не поглотит стартап, присвоив себе все заслуги. Ни Apple, ни прочие корпорации, по понятным причинам, на эту роль не подходят.

В публикации издания The Telegraph не зря упоминается iPhone – инженеры Intelligent Energy в первую очередь гордятся тем, что сконструированную ими систему можно интегрировать в данный смартфон без каких-либо проблем, и в руках у пользователей будет все тот же привычный iPhone. Водородное топливо поступает в iPhone через слегка модернизированный порт для подключения наушников, естественный нагрев «мини-реактора» используется для испарения побочного продукта – водяного пара, который отводится через небольшие отверстия на задней панели смартфона.

Данная технология полностью готова для коммерческого использования, однако ее развитие тормозят нерешенные вопросы глобального характера, такие, как организация крупномасштабного производства, реклама, запуск розничных сетей по продаже картриджей, договора с производителями и так далее. На все это может уйти от одного до десятка лет, так что остается только ждать.

Поделитесь с друзьями.

Комментарии

  • ВКонтакте
  • Disquss
  • Facebook