Теперь, когда в нашей жизни появились даже обещанные футуристами реактивные ранцы, пришла пора обновить свой список желаний, дополнив его смартфонами на солнечных батареях. Не может не радовать то, что многие производители, включая Apple, уже вовсю работают над их созданием. Недавно компания Apple добавила в список своих вакансий позицию инженера, имеющего опыт работы с солнечными батареями.

Возможно, открытая вакансия Apple и не связана с каким-либо проектом, направленным на использование солнечной энергии – соответствующие знания могли понадобиться ей для работы над какими-то другими тонкопленочными технологиями. И все же нет сомнений в том, что компания проявляет интерес к созданию смартфона, который будет питаться солнечной энергией, и занимается проектированием компонентов такого рода.

В феврале 2013 г. Apple направила заявку на регистрацию патента, описывающего метод интеграции солнечных панелей в сенсорные экраны мобильных устройств. Для устройств, которые будут работать на солнечной энергии, у компании имеются и другие старые патенты.

Правда, сегодня патент не всегда однозначно свидетельствует о наличии у разработчика тех или иных намерений. Но как бы то ни было, регистрация патента и открытие довольно необычной вакансии породили слухи о том, что iPhone 6 будет работать на солнечной батарее.

Забудьте. Этого не случится. В ближайшие два года технологии использования солнечной энергии почти наверняка не найдут в iPhone применения.

Если же такой телефон все же появится на рынке, маловероятно, что он будет работать исключительно от энергии солнца. Солнечные панели в телефонах могут продлить срок действия батареи, но телефон все равно придется заряжать, подключая его к электрической сети или при помощи беспроводных технологий.

И все же никогда не говори «никогда». Нельзя полностью исключать вероятность того, что последние достижения в области проектирования солнечных панелей позволят конструкторам совершить настоящую революцию и вывести продолжительность функционирования устройств от батарей на принципиально новый уровень.

 

Почему солнечные батареи на устройствах Android провалились

В 2011 году производители представили два недорогих телефона Android на солнечных батареях.

Два года назад компания Samsung анонсировала телефон Replenish, который рекламировался как экологическое чистое устройство и продавался за 350 долл. (Это устройство еще можно приобрести за 99 долл. в магазинах Walmart, а в других электронных дискаунтерах он иногда предлагается даже дешевле.)

Телефон Replenish

 

Достоинства: Replenish примерно на треть состоит из переработанного пластика. Солнечная панель, размещенная на крышке аккумулятора, увеличивает продолжительность работы устройства от батареи в светлое время суток.

Недостатки: Это изначально устаревшая модель, работающая под управлением операционной системы Android 2.2 (Froyo) и оснащенная физической клавиатурой, небольшим экраном и камерой с разрешением 2 мегапиксела. Солнечная панель довольно слабенькая: зарядки в течение часа хватает на 20 минут разговора. Хотя, конечно, это лучше, чем ничего.

Umeox Apollo

 

Еще одним телефоном Android с солнечным элементом стала модель Umeox Apollo, выпущенная в феврале 2011 г. Как ни странно, ориентирована она была на нижний сегмент рынка. Устройство имело крошечный экран, отвратительную камеру и прочие недостатки. Соответственно, особой популярностью среди покупателей оно не пользовалось. Вероятно, в связи с этим китайский производитель и принял решение удалить его со своего сайта.

В период с 2006 по 2011 гг. в продажу время от времени поступали и другие модели телефонов, оснащенных солнечными панелями. Но ни одной из них успеха добиться не удалось.

Провалы продуктов Android с солнечными элементами напоминают историю смартфонов с устройством считывания отпечатков пальцев. Motorola интегрировала сканер отпечатков пальцев в свой телефон Atrix. Соответствующие датчики присутствовали в моделях Toshiba Portege G900 и G500. Считыватель отпечатков пальцев имелся и в телефоне Hitachi W51H, который собирался в Японии. Были и другие модели. Но ни одной из них так и не удалось завоевать любовь потребителей.

Все усилия, направленные на оснащение смартфонов Android солнечными элементами, провалились по одной и той же причине: время для использования технологии такого рода еще не пришло, а реализация была выполнена на ужасном уровне.

Можно надеяться, что в конечном итоге компании Apple удастся проделать с солнечными элементами то, что она уже сделала со сканерами отпечатков пальцев: разработать удачную технологию и интегрировать ее в телефон таким образом, чтобы не нарушить эстетику устройства.

Вместе с тем, интересные проекты остаются и у производителей телефонов Android.

Планшет Earl

 

Возьмем, к примеру, Earl. Планшет с солнечными батареями стоимостью 300 долл. предлагается туристам и путешественникам. Проект финансировался сообществом добровольцев, а средств на его реализацию было собрано значительно больше, чем планировалось.

В отличие от большинства телефонов и планшетов с солнечными элементами, которые лишь незначительно увеличивают продолжительность функционирования устройств от батарей, Earl работает исключительно на солнечной энергии. Это устройство даже не нужно включать в розетку. Потрясающей экономичности удалось добиться за счет использования монохромного сенсорного экрана на электронных чернилах с пониженным энергопотреблением и разрешением 1024x768 точек. Пяти часов зарядки хватает на 20 часов эксплуатации.

Планшет имеет целый ряд функций, которые окажутся весьма полезными в условиях пребывания вдали от цивилизации: GPS-приемник, термометр, компас, датчики, измеряющие влажность и атмосферное давление. Здесь же имеется встроенная рация и приемник, работающий в диапазоне средних, коротких и ультракоротких волн.

 

Почему телефоны с солнечными элементами не пользуются успехом

Несмотря на высокий спрос на емкие аккумуляторы для смартфонов, решить задачу увеличения продолжительности работы устройства за счет использования солнечной энергии непросто. Это обусловлено целым рядом причин. Смартфоны должны быть маленькими, и площадь поверхности для сбора световой энергии у них весьма ограничена. Кроме того, мощные процессоры, сенсорные экраны и разнообразные датчики буквально пожирают энергию.

Вы, наверное, обратили внимание на то, что устройство Earl имеет формат планшета, а следовательно, обладает достаточной для размещения солнечных панелей площадью. Экран этого планшетного компьютера создан с использованием технологии электронных чернил – той же самой, на основе которой были построены старые модели Kindle.

Площадь смартфонов нельзя увеличить, а их энергопотребление нельзя уменьшить до таких величин, чтобы им хватало энергии солнца, и при этом они продолжали пользоваться популярностью на рынке. Следует учесть еще и то, что современные приложения очень требовательны к энергоснабжению и другим ресурсам. Многие программы выходят в Интернет, ищут там данные и выполняют другие запросы, приводящие к возрастанию интенсивности энергопотребления. Игры требуют мощных процессоров и высокопроизводительных графических компонентов.

Тем не менее, надежды на благополучный исход остаются. «Яйцеголовые» исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе продолжают работать над созданием пленки, которая выполняла бы роль солнечной панели. Такое решение теоретически должно позволить сенсорному экрану питаться световой энергией. В настоящее время только 7,3% получаемой световой энергии удается переработать в полезную электрическую.

Исследователи из ряда других университетов и компаний также ищут способы интеграции солнечных элементов в смартфоны.

Компания Alta Devices разработала тонкопленочные солнечные панели на основе арсенида галлия. Прототип такой панели интегрирован в телефон Samsung Galaxy.

Китайский гигант телефонной отрасли TCL Communication совместно с французской компанией Sunpartner интегрирует солнечные панели в экраны смартфонов. Технология Sunpartner Wysips предполагает размещение на сенсорном экране сверхтонкого прозрачного фотогальванического слоя.

Несмотря на множество ограничений перспективы использования солнечной энергии в смартфонах оцениваются довольно оптимистично.

 

Почему (и как) смартфон будет использовать солнечную энергию

Скорее всего пройдет несколько лет, и мы уже не будем включать смартфоны в розетку и задумываться об их зарядке. В подтверждение своего тезиса можно привести следующие аргументы.

Во-первых, по мере дальнейшего улучшения технологии производства батарей электрические элементы будут заряжаться быстрее и работать дольше по сравнению с сегодняшними батареями того же размера.

Во-вторых, оснащение передней и задней стенок смарфона солнечными панелями на основе тех или иных технологий – всего лишь вопрос времени. В результате ваш телефон будет получать энергию независимо от того, какой стороной вверх вы его положите.

В-третьих, технологии беспроводной зарядки тоже совершенствуются. Столы, лампы и стойки будут оснащены средствами беспроводной зарядки, а телефоны при помещении их на такую поверхность смогут заряжать свои аккумуляторы.

В-четвертых, революция носимых технологий приведет к уменьшению интенсивности использования смартфонов. Автор, например, ежедневно носит очки Google Glass, с помощью которых узнается время, получаются разнообразные уведомления,и выполняется множество других рутинных задач, включая ответы на электронную почту, пока телефон пребывает в состоянии глубокого сна.

Но наиболее серьезный выигрыш сулят улучшения в области управления энергопотреблением.

Motorola Moto X

 

Новый телефон Motorola Moto X – настоящее чудо с точки зрения управления энергопотреблением. Сокращение потребления энергии достигается здесь за счет использования выделенного процессора с низким энергопотреблением (изначально он разрабатывался для умных часов), который регистрирует голосовые команды и следит за положением и ориентацией телефона. Устройство оборудовано экраном AMOLED и поддерживает технологию Motorola Active Display. Такое сочетание избавляет пользователей от необходимости включать основной экран при выполнении таких распространенных функций как проверка времени и контроль над поступлением уведомлений.

Moto X – лишь один из примеров того, какие улучшения может привнести утилитарный дизайн смартфона. Совершенствование средств управления энергопотреблением приведет к тому, что в один прекрасный день у нас появится устройство, которое не нужно будет заряжать вовсе.

Да, появление смартфонов, питающихся солнечной энергией – дело недалекого будущего. И к этому моменту соответствующие технологии уже перестанут кого-либо удивлять. Телефоны будут использовать самые разные технологии, в том числе и механизмы переработки солнечной энергии, которые вместе со всем остальным избавят нас от необходимости включать свое устройство в розетку.

Самозаряжающиеся смартфоны обещают сделать нашу жизнь гораздо удобней. И в этом отношении среди технологических новшеств они займут почетное второе место, сразу после реактивных ранцев.

Купить номер с этой статьей в PDF
1141