Baterie największym wrogiem smartfonów?

Smartfon to jeden z najważniejszych wynalazków XXI wieku. Gdyby ktoś 15 lat temu powiedział nam, do czego w 2013 roku będzie zdolne kieszonkowe urządzenie, zapewne wybuchnęlibyśmy śmiechem. Jeszcze zabawniejsza byłaby informacja o tym, jak wytrzymałe będą baterie w tych urządzeniach.

Smartfon to jeden z najważniejszych wynalazków XXI wieku. Gdyby ktoś 15 lat temu powiedział nam, do czego w 2013 roku będzie zdolne kieszonkowe urządzenie, zapewne wybuchnęlibyśmy śmiechem. Jeszcze zabawniejsza byłaby informacja o tym, jak wytrzymałe będą baterie w tych urządzeniach.

W marcu ubiegłego roku firma JD Power and Associates przeprowadziła interesujące badanie, z którego wynika, że żywotność baterii w smartfonach jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na lojalność nabywców względem marki.

Wszyscy badani zostali poproszeni o ocenę w 10-stopniowej skali satysfakcji z zastosowanych w ich smartfonach akumulatorów. Średni wynik to 6,7 punktu. Dla porównania, rok wcześniej było to 6,9 punktu. Widać więc, że baterie zasilające telefony irytują nas coraz bardziej.

Co ciekawe, aż 25% osób, które bateriom swoich smartfonów przyznało maksymalną liczbę punktów, zadeklarowało, że ich kolejny telefon będzie tej samej marki. W przypadku osób, które są mniej zadowolone z baterii jest to 13%, czyli niemal dwukrotnie mniej.

Jasno wynika z tego, że im większa satysfakcja konsumentów z żywotności smartfonów, tym wyższe prawdopodobieństwo, że w przyszłości zakupią produkt tej samej marki.

Jak powiedział Kirk Parsons - dyrektor ds. usług bezprzewodowych w JD Power and Associates:

Badanie ujawnia potrzebę większego przyłożenia się do kwestii baterii - krótki czas pracy urządzenia może negatywnie wpłynąć na postrzeganie telefonów, większą liczbę zwrotów oraz ucieczkę klientów do konkurencji.

Czy rozwijane i udoskonalane właśnie technologie dają jakieś nadzieje producentom urządzeń mobilnych oraz - przede wszystkim - nam na szybkie nadejście bateriowej rewolucji?

Bateria pastylkowa wytworzona za pomocą tej technologii może zasilić niewielkie urządzenia elektroniczne znajdujące się w wyposażeniu żołnierza. Do ich pełnego naładowania wystarczy codzienny marsz.

Oczywiście technologia ta jest we wczesnym stadium rozwoju i trzeba by było sporo chodzić, żeby naładować smartfon, ale kto wie, może w przyszłości wystarczy wyjście do sklepu?

Naukowcom z Rice University w Houston udało się opracować technologię, która pozwala na rozpylenie baterii litowo-jonowej na dowolnej powierzchni. Wystarczy rozpylić 5 warstw specjalnej farby i już można zacząć ładowanie.

W ramach eksperymentu naukowcy spryskali baterią w sprayu kafelki łazienkowe i pod tak namalowane ogniwa podłączyli diody LED układające się w napis “RICE”. Były one zasilane nieprzerwanie przez 6 godzin.

Co istotne, technologia ta pozwala także na tworzenie baterii o dowolnych kształtach. Jak mówi cytowany przez portal Interia.pl Pulickel Ajayan - jeden z naukowców stojących za projektem:

Technologia ta ma w zasadzie tylko jedną wadę: do czynienia z nią mają głównie naukowcy ze światowych uniwersytetów. Na szczęście w ostatnim czasie nastąpił przełom i grafen trafił z laboratoriów prosto do naszych domów. W jaki sposób?

Naukowcom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) udało się opracować metodę wytwarzania grafenu za pomocą... nagrywarki DVD z funkcją LightScribe.

Jak pisze Tomasz Krela z serwisu Spider’s Web:

Zespół fizyków pod kierownictwem profesora Richarda B. Kanera opracował metodę, dzięki której w domowych warunkach można wytworzyć grafen. Naukowcy wykorzystali do tego celu płyty DVD oraz nagrywarki z funkcją LightScribe. Na powierzchnię płyty DVD nanieśli cienką warstwę tlenku grafitu, tak by za pomocą lasera znajdującego się w naszych komputerach zamienić go w grafen. Następnie (...) należy oddzielić wierzchnią warstwę płyty DVD, na której znajduje się już grafen, od reszty płyty, a później wyciąć przy użyciu nożyczek potrzebne elementy. Następnie tak wycięte dwie elektrody łączy się ze sobą przy użyciu elektrolitu i w ten prosty sposób powstają superkondensatory, zwane również kondensatorami elektrochemicznymi.

Teoretycznie każdy z nas może powtórzyć ten wyczyn w domu, w praktyce jednak grafen wciąż pozostaje w sferze ciekawostek i jeszcze wiele prądu w elektrowniach upłynie, zanim zostanie on wykorzystany w smartfonowych bateriach.

Smartfony rosną a czytniki kart SIM, procesory i reszta podzespołów nieustannie się kurczą. We wnętrzu urządzeń robi się coraz więcej wolnych zakamarków, co można dość kreatywnie wykorzystać.

Nieco ponad rok temu firmie Apple udało się opatentować baterie o różnych kształtach, w tym kwadratu, koła oraz trójkąta. Po co? Ogniwa tego typu można dopasować do innych podzespołów znajdujących się w urządzeniu, co w efekcie spowoduje wypełnienie luk znajdujących wewnątrz obudowy. Genialne w swojej prostocie.

Pomysł ten został ostatnio udoskonalony przez naukowców z Korei Południowej, którzy stworzyli pierwszą na świecie elastyczną baterię litowo-jonową. Dokonali tego dzięki wykorzystaniu specjalnego nanomateriału, który nałożony na całą powierzchnię baterii tworzy płynny elektrolit polimerowy.

Dopracowanie tej technologii przybliży nas do urzeczywistnienia wizji o elastycznych i wyginających się na wszystkie strony smartfonach, ale ma jeszcze jedną ogromną zaletę - elastyczna bateria będzie w stanie jeszcze szczelniej wypełnić wszystkie zakamarki we wnętrzu smartfona.

Prawdziwym problemem jest olbrzymie zapotrzebowanie smartfonów na energię. Zamiast więc zamartwiać się, w jaki sposób zwiększyć pojemność baterii, można sprawić, by telefonom po prostu na dłużej wystarczało to, co mają. Na szczęście coraz więcej producentów podzespołów uskutecznia tego typu praktyki.

Świetnym przykładem jest firma Qualcomm, czyli producent procesorów Snapdragon stosowanych m.in. w smartfonach Lumia. Zaprezentował on niedawno czip Snapdragon 800, czyli następcę bardzo popularnej jednostki S4. Został on wykonany w 28 nm procesie technologicznym, co sprawia, że jego apetyt na energię zredukowano o połowę w stosunku do poprzednika.

Niestety trudno oprzeć się wrażeniu, że od wielu lat każdy "nadmiar" energii uzyskany dzięki ogniwom o zwiększonej pojemności oraz rosnącej energooszczędności podzespołów szybko pochłaniany jest przez coraz większe wyświetlacze, które wyświetlają obraz w coraz większej rozdzielczości.

Nadziei na rozwiązaniu tego problemu można upatrywać w ekranach E Ink, które charakteryzują się ograniczonym do minimum zużyciem energii i od wielu lat są powszechnie stosowane w czytnikach ebooków.

W ubiegłym roku firma Onyx International zaprezentowała nawet prototyp pierwszego smartfona wykorzystującego ekran E Ink. Według zapewnień producenta urządzenie jest w stanie pracować miesiąc na jednym ładowaniu.

Naturalnie technologia ta wciąż ma wiele wad, takich jak: wyświetlanie obrazu jedynie w odcieniach szarości, brak podświetlenia czy niewielka częstotliwość odświeżania. Elektroniczny papier nie nadaje się do zastosowań multimedialnych, więc jeszcze długo nie zastąpi tradycyjnych wyświetlaczy.

Niemniej jednak może on zostać użyty jako ekran dodatkowy znajdujący się np. z tyłu urządzenia. Koniec końców rozwiązanie tego typu powinno spokojnie wystarczyć do wykonywania podstawowych czynności, takich jak odczytywanie wiadomości, prowadzenie rozmów czy czytanie e-booków.

Podłączenie telefonu pod kabelek, by ten ładował się, leżąc spokojnie na szafce, to żaden problem. Inaczej sprawa wygląda, gdy przez dłuższy czas musimy co chwilę podnosić i odkładać smartfona, np. gdy z kimś SMS-ujemy.

Podejrzewam, że większości osób w takich sytuacjach po prostu nie chce co chwilę podłączać i odłączać urządzenia od ładowarki, więc po prostu tego nie robi (kto jest bez winy, niech pierwszy rzuci baterią).

Rozwiązaniem tego typu problemów jest funkcja indukcyjnego ładowania, którą mają m.in. modele Nokia Lumia 820 i Lumia 920. Aby podładować smartfona, wystarczy po prostu położyć go na specjalnej podstawce. Nawet gdy odłożymy go jedynie na 30 sekund, nie będzie to zmarnowane 30 sekund.

Co jakiś czas słyszymy o nowych rozwiązaniach, które mają radykalnie wydłużyć czas pracy baterii, jednak prawda jest taka, że w ciągu ostatnich lat niewiele się zmieniło. Firma, która wprowadziłaby ogniwa umożliwiające kilkudniową pracę urządzenia przenośnego odniosłaby niemały sukces. Niestety, choć w laboratoriach na całym świecie tworzone są nowe rozwiązania mające poprawić żywotność przenośnego sprzętu, eksperci nie są entuzjastyczni i zwykle mówią o powolnej ewolucji sektora.

Teraz cieszmy się więc wielkimi wyświetlaczami zamkniętymi w smukłych obudowach starając się nie tracić humoru, gdy kieszonkowe arcydzieło wzornictwa przemysłowego rozładowuje się po trzech godzinach zabawy.

Źródło: Money • J.D. Power • ABC News • Chip • ARMDevices • PC World • Interia • Spider's Web • YouTube • YouTube http://www.fort-myers-patent.com/?p=442 • Ceneo