Depuis des années, le secteur des télécommunications est à la recherche de nouvelles technologies de batterie pour pouvoir garantir la montée en performance des smartphones et autres terminaux mobiles. Six chercheurs de l’université de Washington viennent d’adopter une approche inverse : trouver le moyen pour se débarrasser définitivement de la batterie. Et ils ont réussi !
Certes, le téléphone mobile qu’ils ont développé n’est pas très séduisant de prime abord et son utilisation ressemble un peu à celle d’un talkie-walkie (avant de parler, il faut appuyer sur un bouton). Mais ce n’est pour l’instant qu’un prototype et cela n’enlève rien à la prouesse technique de passer pour la première fois un coup de fil cellulaire sans aucune source d’énergie et en utilisant des composants électroniques disponibles dans le commerce.
Comment est-ce possible ? Pour fonctionner, ce téléphone va chercher son énergie dans les ondes radioélectriques des stations de base et les ondes lumineuses, en utilisant respectivement des antennes et des photodiodes. En soi, ce n’est pas très original. En février 2016, la même équipe avait déjà montré comment s’appuyer sur des ondes environnantes pour créer un réseau Wi-Fi. Ce qui est impressionnant, c’est que les chercheurs sont arrivés à initier et maintenir des communications synchrones sans aucune coupure, alors que la puissance que récolte l’appareil ne se monte qu’à 3,5 microwatts. A titre de comparaison, une conversation 2G de 5 min consomme entre 600 et 1200 milliwatts, ce qui est presque un million de fois supérieur.
Pour arriver à une telle économie, les chercheurs ont décidé de supprimer l’une des étapes essentielles de chaque conversation téléphonique, à savoir la conversion des signaux analogiques (le son de la voix) en signaux numériques. « Ce processus consomme tellement d’énergie qu’il serait impossible de réaliser un téléphone qui ne s’appuie que sur des sources énergétiques environnantes », peut-on lire sur le site de l’université de Washington.
Tout est fait de manière passive
Ce processus énergivore est remplacé par une microphone passif dont les mouvements vont directement générer des variations électriques dans une onde venant d’une station de base, que le téléphone va capter puis lui retransmettre par simple réflexion (backscatter). De son côté, la station de base dispose des circuits nécessaires pour interpréter ces variations et transmettre la communication vers le réseau de l’opérateur. Pour tester leur prototype, les chercheurs ont mis en place une station de base modifiée en conséquence. Les chercheurs ont pu utiliser leur téléphone à une distance d’environ 9 mètres. En intégrant une petite photodiode (1,1 cm²), ils sont arrivés à une distance de 15 mètres.
Cela peut paraître peu, mais d’après les chercheurs, c’est en raison de la faible puissance de la station de base utilisée. Selon eux, les performances pourraient être bien meilleures en environnement réel. Interrogé par Wired, l’un d’entre eux estime que « les vraies stations de base ont cent fois plus de puissance, ce qui pourrait étendre la portée à un kilomètre ». Signalons, enfin, que les chercheurs ont même poussé le vice jusqu’à intégrer un plugin Skype dans leur station de base pour pouvoir router les appels en VoIP vers n’importe quel téléphone du monde entier. Chapeau.
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