没电也可以打电话？研究者开发不用电池的手机

瓦米斯·塔拉是约书亚·史密斯实验室中的研究助理，而史密斯则在大学中研究计算机科学与电子工程。最近，塔拉展示了一台颇具神奇色彩的原型手机，令人惊奇的是，这款手机并不需要电池就能进行电话通话。它的运行仅依赖于极少的电量，这些电量通过空中传输而来。

想象一下，如果电池耗尽，你仍然能够发送文本信息、打电话，这简直是一场科技革命。为了实现这一目标，我们需要重新思考手机的每一个功能，并让其从周围环境中汲取能量。

太阳能面板和发光二极管能够将环境光转化为电能，而天线则能够利用射频TV和Wi-Fi广播信号产生电力。当这两种技术结合在一个混合系统中时，可以产生数十微瓦的微弱电流。传统手机需要的电力要强大得多，约为800毫瓦，才能支持电话通话。

约书亚·史密斯和他的团队面临的首要挑战是如何实现通信。为此，他们开发了一种名为“Backscatter”（反向散射）的技术。这项技术能够将进入设备的无线电波反射出去，从而使设备具备通信能力。它的工作原理类似于受伤的徒步者利用太阳和镜子发送SOS信号。史密斯为此还成立了一家名为“Jeeva Wireless”的创业公司，致力于将所谓的“被动Wi-Fi”技术商业化。目前这项技术提供的电力仍然无法满足普通手机的需求。

塔拉指出，将语音转化为数字信号需要大量的电能。如果采用模拟技术通信，能源效率会大大提高。这款原型手机在通话过程中采用了模拟反向散射技术。值得注意的是，这项技术灵感来源于冷战时期的间谍技术。

类似于间谍设备，塔拉开发的手机的关键组件被放置在远处以降低能耗。通过附近的基站转换电路连接到数字移动网络，目前原型手机通过Skype进行连接。由于手机依赖信号收集能量，与基站的距离不能超过15米。如果要将手机商业化应用，电路可以嵌入家用Wi-Fi路由器或手机信号塔中。如果安装更大的触摸屏或其他高级功能，需要更高的电力支持。目前原型手机上的触摸屏只能短暂显示信息，且语音通话功能有限制，必须按下按钮才能转换听与讲的状态。但塔拉表示未来设备的通话质量会更好，并可能出现电子墨水屏幕显示文本信息和安装摄像头等升级功能。史密斯补充说，原型手机使用现成组件开发而成，成本远低于普通手机。如果大规模生产，成本将进一步降低。