Свобода и возможности, предоставляемые нам современными гаджетами, существуют только до тех пор, пока мы ежедневно имеем доступ к электрической розетке. Существует предание, что когда-то мобильные телефоны могли работать по несколько дней, а некоторые даже неделями. Правда, об этом позабыли уже даже те, кто лично застал эти волшебные времена.
К сожалению, на скорейшее появление прорывной технологии, которая позволит радикально увеличить ёмкость аккумуляторов, не приходится. Поэтому инженеры всего мира ежедневно ведут нескончаемую борьбу за урожай снижение энергопотребления. Естественно, наибольшее внимание уделяется одному из главных потребителей электричества в гаджетах, дисплею. С годами растут разрешения, улучшается цветопередача. За всё это мы «расплачиваемся» в разы более высоким энергопотреблением по сравнению со старыми добрыми монохромными дисплеями телефонов 10-летней давности.
Однако, несмотря на все описанные ухищрения, продолжительность работы хорошего современного смартфона не удавалось значительно повысить. Даже лучшие из существующих моделей дисплеев, процессоров, чипсетов и прочих комплектующих в сумме потребляют достаточно много энергии. Дальнейшее снижение приводит уже к падению производительности устройств, что никоим образом не устраивает пользователей.
Во втором YotaPhone в переднем дисплее нами применена OLED-матрица, которая в целом потребляет несколько меньше энергии по сравнению с ЖК-матрицами. Но эта разница не оказывает существенного влияния на продолжительность работы смартфона. Поэтому ещё при разработке первого YotaPhone мы решили для разных типов задач применять разные дисплеи, существенно различающиеся как по своим свойствам, так и по энергопотреблению. Часть повседневных задач, не требующих цветного экрана, мы переложили на задний дисплей, потребляющий энергию в гомеопатическом количестве. Например, мы ежедневно тратим немало времени на проверку уведомлений на смартфонах, смотрим время, читаем новостные ленты и т.д. И всё это время на полную катушку задействуются ресурсы прожорливых дисплеев, в то время как для подобных задач вполне достаточно возможностей более экономичных электронных чернил.
Кроме того, одно из серьёзнейших преимуществ заднего дисплея — комфортность работы при ярком свете, очень удобно для любителей почитать книги на отдыхе или в пути. И здесь ещё острее проявляется энергоэкономичность электронных чернил: в традиционных дисплеях для компенсации внешнего освещения приходится выкручивать яркость до упора, что не только активно сажает аккумулятор, но и заметно ухудшает цветопередачу. При этом изображение всё-равно получается гораздо менее комфортным для глаз, чем на втором дисплее на электронных чернилах.
Тем не менее, разработчики ищут новые пути увеличения продолжительности работы гаджетов. На днях появились новости о двух новых технологиях, которые в будущем могут существенно снизить нашу зависимость от доступности зарядных устройств.
Специалисты из Университета Тохоку, Япония, создали панель подсветки для дисплеев, которая гораздо дешевле, ярче и, самое главное, энергоэкономичнее чем все существующие сегодня LED-подсветки. Несмотря на то, что КПД светодиодов считается относительно высоким, в абсолютном выражении их ещё улучшать и улучшать.
Панель представляет собой массив высокоэлектропроводных углеродных нанотрубок, стенки которых толщиной всего лишь в один атом. Под воздействием сильного электрического поля каждая нанотрубка начинает работать как катодно-лучевая труба из кинескопов старых телевизоров и мониторов. Испускаемые трубками электроны попадают на тонкий слой фосфора в вакууме, вызывая его свечение.
Авторы разработки особо отметили простоту и дешевизну изготовления. Некоторое количество нанотрубок смешали с органическим растворителем и поверхностно-активным веществом. Полученную смесь нанесли на катод и обработали поверхность наждачкой. Потребляемая мощность составляет всего лишь 0,1 Вт, что примерно на два порядка меньше, чем у современных LED-подсветок. Яркость свечения у простенького, неоптимизированного лабораторного образца составила 60 люмен/ватт. Для сравнения, у LED этот показатель достигает 100 люмен/ватт, а у OLED — 40 люмен/ватт.
Вторая перспективная технология позволяет не снизить энергопотребление гаджета, а обеспечить его регулярную подзарядку. Специалисты из Колумбийского Университета и Технологического института Джорджии, США, создали пьезоэлектрический элемент из слоя двумерного дисульфида молибдена толщиной в один атом.
Согласно данным авторов разработки, при растягивании такого материала на 0,53% пиковое напряжение достигает 15 мВ при 20 пА, то есть удельная мощность составляет 2 мВт*м-2. КПД равен 5,08%. Тончайший слой этого материала можно внедрить в ткань одежды и подзаряжать носимые гаджеты во время своей традиционной повседневной активности. Благо, это позволяют свойства материала: он прозрачен, очень лёгок, эластичен и гибок. Возможно, если разработчикам удастся повысить эффективность этой технологии, можно будет подзаряжать аккумулятор смартфона.
Автор: YotaDevices
