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Todos somos testigos del rápido avance que los dispositivos móviles han venido sufriendo en los últimos años. Procesadores cada vez más rápidos, pantallas más grandes y de cada vez mejor definición, chips que almacenan cientos de Gigabytes de información, lectores de huellas digitales, tecnologías que hace poco tiempo habrían parecido productos de la imaginación de un escritor de ciencia ficción como el NFC y la carga inalámbrica y, ahora, gracias a la introducción del novedoso USB serie C, nuevos puertos más rápidos y versátiles. Sin embargo, existe una pieza en todos nuestros equipos que parece no evolucionar al mismo paso que el resto de sus componentes. Una pieza cuyo aparente estancamiento detiene, incluso, el avance a mayor velocidad de otras funciones. Hablamos, como ya muchos lo habrán notado, de la batería.

Las baterías actuales de iones de litio, las usadas más comúnmente en smartphones, laptops, y hasta automóviles eléctricos fueron lanzadas al mercado en 1991, y desde entonces han ido ganando popularidad hasta convertirse en estándar. Esta tecnología, sin embargo, no ha avanzado de manera sustancial desde su concepción, y si bien es la fuente de almacenamiento de energía que ha permitido la revolución móvil, hoy es más bien un factor limitante que nos obliga a cargar nuestros dispositivos todas las noches, o de que la carga no alcance durante todo el día. Al mismo tiempo, han sido las responsables de que los fabricantes de procesadores, chips, pantallas y otros componentes que forman parte de nuestros dispositivos tengan que trabajar en la eficiencia de sus productos, de forma tal de poder brindar una mayor performance, con el menor consumo energético posible.

Es por esto, y por la importancia cada vez mayor que tienen las baterías también para otras industrias, como las de los automóviles eléctricos y el almacenamiento de energías renovables, que durante los últimos años la inversión en investigación y desarrollo de nuevas tecnologías ha crecido de manera fenomenal. En especial en universidades, en las que el apoyo de compañías privadas ha resultado vital para incrementar el presupuesto de las investigaciones.

Esto ha llevado a que, durante los últimos años, haya comenzado a haber avances significativos en este campo. A continuación veremos de cuáles se trata.

Todas las baterías de nuestros dispositivos móviles poseen tres componentes básicos: un electrolito, es decir, una sustancia que contiene iones libres, por lo que provee los electrones que resultan conductores de la energía; un ánodo, que se encarga de descargar estos electrones; y un cátodo, que los recibe. Así, mientras utilizamos nuestros dispositivos, los electrones pasan del cátodo al ánodo, y cuando los cargamos, ocurre el proceso inverso.

En las baterías actuales el litio se utiliza solamente en el electrolito, pero no en el ánodo, en el que se utiliza grafito. Esto reduce la vida útil y la eficiencia de las baterías. Algunos de los primeros avances en este campo surgen de la experimentación con nuevos elementos en la composición del ánodo. Por el momento, el litio —una alternativa que aumentaría significativamente la eficiencia de las baterías— no es viable; es por eso que se está experimentando con silicio, sulfuro y litio metálico, el material utilizado en las pilas de litio no recargables. Estos materiales son prometedores, aunque requieren de un gran tiempo de experimentación, puesto que pueden resultar inestables o, incluso, una peor alternativa que las actuales.

El MIT, en un trabajo conjunto con Samsung, está desarrollando nuevas baterías totalmente sólidas. Las baterías de hoy utilizan litio líquido en el electrolito, el cual se degrada con el tiempo y corre peligro de explotar. Esto no sucede con las baterías sólidas, las cuáles pueden ser recargadas miles de veces antes de sufrir cualquier tipo de fatiga, y son hasta un 30% más eficientes. Además no son inflamables, por lo que resultarían ideales para automóviles eléctricos.

Otra innovación en el mismo sentido llegó de la mano de Prieto, una compañía que promete revolucionar la industria con baterías hechas a base de un sustrato de espuma de cobre. Éstas permiten aumentar la densidad del electrolito unas cinco veces, poseen bajos costos de producción, y no son inflamables. La apuesta de la empresa es construir baterías pequeñas para dispositivos ultraportátiles como relojes inteligentes y otros wearables.

Otra tecnología que promete es la de las baterías de iones de Sodio, las cuales utilizan sal en lugar de litio en sus electrolitos. Las mismas arrojan resultados similares a las baterías actuales, aunque con una mucho mayor vida útil, ya que pueden soportar hasta 2.000 ciclos de carga sin degradarse, y pueden ser almacenadas sin carga, algo imposible con sus contrapartes de iones de litio, que necesitan un 30% de carga para no dañarse. Estas baterías ya se encuentran presentes en autos como el Modelo S, de Tesla, y en computadoras portátiles.

Otro gran avance, quizás el más prometedor, llegó de la mano de un grupo de científicos de la Universidad Rice, en los Estados Unidos. Estos investigadores lograron construir “microsupercapacitadores” utilizando materiales baratos y láseres comerciales a temperatura ambiente, lo cual vuelve accesible una tecnología que hasta ahora resultaba muy cara y engorrosa en su fabricación.  Los capacitores son piezas que almacenan energía para luego liberarla rápidamente, tal como ocurre en el flash de una cámara fotográfica. Estos nuevos microsupercapacitores, sin embargo, pueden almacenar energía por mucho tiempo, ya que la liberan lentamente tal y como sucede con una batería tradicional. Sin embargo, recargarse les toma cincuenta veces menos tiempo, por lo que en un futuro no tan lejano éste podría ser el sistema con el que reemplacemos a todas nuestras baterías.

Al mismo tiempo, distintas empresas y universidades han hecho avances tales como baterías flexibles que permiten, por ejemplo, ser utilizadas como malla en los relojes inteligentes, ampliando masivamente su autonomía de carga; baterías recargables con el sol; con el sonido; con agua o transpiración humana; con otras secreciones del cuerpo como orina; y otras cientos de ideas más.

Por otro lado, distintas marcas han trabajado en mejorar la tecnología actual, o en ampliar sus capacidades. Tal es el caso de Huawei, la cual anunció en noviembre de 2015 que estaba probando una nueva batería de ion de litio, capaz de recargarse 10 veces más rápido que ninguna otra. Otros fabricantes, como el chino Oukitel, están trabajando sobre el concepto de fabricar baterías más grandes, de hasta 10.000 mAh que, aunque son aparatosas, proveen a los equipos de gran autonomía.

Sin importar el grado de avance, o lo prometedor de cada una de estas tecnologías, con las que científicos e ingenieros de todo el mundo están experimentando, existe un común denominador. Y es que en el mundo de las baterías es difícil lograr un avance concreto y revolucionario que cambie todo para siempre. En cambio, todo requiere de años de experimentación y pruebas, ya que las variables capaces de afectar la performance y el costo de cada innovación son muchas. Es por esto que los fabricantes de celulares son, y seguirán siendo, muy conservadores antes de hacer un cambio sustancial en las celdas de poder de los dispositivos que lanzan al mercado. Y ninguno se arriesgará a abandonar la tecnología vigente hasta que no esté bastante claro que otra ha llegado para reemplazarla de manera definitiva, o que alguna otra se convertirá en el nuevo estándar.

Y es que, con costos de producción que resultan prohibitivos por la necesidad de fabricar baterías en un enorme volumen, y dispositivos que deberán ser adaptados a las nuevas tecnologías, una mala decisión en este sentido puede potencialmente costar miles de millones de dólares y resultar en una desventaja competitiva con otras empresas. Así, pasarán años antes de que podamos ver una nueva batería que ofrezca un rendimiento acorde a los otros avances que hemos tenido y podemos observar en nuestros smartphones, tabletas y otros dispositivos. Sin embargo, sí veremos tiempos de carga más cortos, y un nivel de eficiencia incremental que harán que quedarse sin carga se vuelva cada vez menos frecuente.

Aunque puedan parecer un fenómeno relativamente reciente, los smartphones en realidad existen desde hace décadas. En 1994, por ejemplo, BellSouth lanzó el Simon, un celular fabricado por IBM que contaba con una pantalla táctil y la capacidad de enviar y recibir faxes y correos electrónicos, e incluía una calculadora y servicio de pager. Con una amplia memoria de 1MB, una hora de batería y un peso 500 gramos, este dispositivo se trataba de un equipo muy adelantado a su tiempo. Pero a pesar de su precio competitivo de $899 dólares con contrato, la empresa vendió solamente 50.000 unidades y el proyecto fue un fracaso. Esto, sin embargo, no detuvo a otros fabricantes de seguir intentando.

Durante la década de los 90s existieron varios intentos de lanzar un teléfono inteligente que fuera exitoso. Y algunos gozaron de una popularidad relativa. El Nokia 9000 Communicator, por ejemplo, combinaba un PDA en forma de minicomputadora con un teléfono celular, y distintos OEMs empezaron a adoptar el Windows Mobile como sistema operativo. En 2001, el fabricante japonés Kyocera y Palm lanzaron el QCP 6035, un teléfono que a pesar de su nombre poco atractivo, combinaba todas las funciones de un PDA con las de un celular en un diseño atractivo y usable.

Un año después, la operadora estadounidense T-Mobile lanzó el Sidekick, un producto que fue un verdadero éxito. Con una pantalla a color y un teclado QWERTY, este dispositivo permitía usar mensajeros instantáneos y navegar por Internet. Además, fue el primero en ser creado con la experiencia del usuario en mente. Pero, lo más importante, es que se trató del primer teléfono orientado a los jóvenes, lo que llevó a que fuera adoptado por celebridades y se convirtiera en un verdadero ícono en su mercado de origen.

Otro hito que vale la pena rescatar es el BlackBerry. Todavía vigente —aunque cada vez menos—, este Smartphone fue lanzado en 1999 como un celular orientado al público profesional por la compañía canadiense RIM. Su éxito indiscutido tuvo que ver con que fue el primero en desarrollar una comunidad y una plataforma de aplicaciones capaz de agregar valor y de incentivar su adopción masiva.

En el camino, otras empresas como Nokia, la fabricante de smartphones más populares hasta 2007, y Motorola también hicieron historia. Ese año, sin embargo, las cosas cambiaron para siempre cuando Apple introdujo el primer iPhone. Y un año más tarde, el cambio se hizo más evidente a partir de la introducción del App Store, que le dio lugar a los teléfonos inteligentes tal y como los conocemos hoy.

Esto, sin embargo, no significa que estos dispositivos siempre vayan a ser así y, de hecho, hoy existen varias tecnologías y desarrollos que podrían cambiar nuevamente nuestra concepción sobre lo que es un smartphone. A continuación conoceremos algunas de ellas, y veremos por qué tienen un enorme potencial.

Teléfonos Modulares

Una de las mayores innovaciones que podrían experimentar los teléfonos inteligentes tiene que ver con la modularización de sus partes. Es decir, con la posibilidad de remover y reemplazar cada uno de los componentes de manera sencilla, así como de realizar actualizaciones en el hardware sin la necesidad de cambiar todo el dispositivo.

Concebidos hasta ahora como sistemas cerrados, en los que reemplazar una parte como consecuencia de una rotura requiere de una pieza específica y de una cierta experiencia, los smartphones de los distintos modelos compiten entre sí a partir de sus características. Así, es posible que el factor determinante a la hora de elegir un modelo por sobre el otro sea la cámara de fotos que posee, la velocidad del procesador, o el tamaño de la pantalla. Sin embargo, esto puede no ser así por mucho más tiempo.

Existen varias compañías, entre las que se destacan Google y Motorola, trabajando en distintos prototipos de celulares modulares, que permitirían que cada usuario arme el teléfono que mejor se adapte a sus necesidades. Así, una persona que quiere una cámara de buena calidad, pero no se preocupa mucho por el almacenamiento, podrá elegir el módulo de una buena cámara, y un pequeño módulo barato de memoria flash, y quien tenga prioridades distintas podrá optar por otras alternativas.

Si bien esta tecnología todavía no pasó de la etapa de prototipo, es posible que un Smartphone de estas características llegue al mercado en algún momento de 2017. Resta ver si el público lo adoptará y se convertirá en algo frecuente para todos los fabricantes, o si nadie le verá atractivo y no será más que otro proyecto trunco.

Vidrio irrompible

La adopción de la pantalla táctil fue, sin dudas, uno de los grandes avances que marcaron a los smartphones durante los últimos años, y la preferencia del público por pantallas cada vez más grandes trajo aparejada una consecuencia desafortunada: las roturas cada vez más frecuentes.

Para la mayoría de los usuarios reemplazar las pantallas no resulta sencillo, y con repuestos que muchas veces no son baratos, y —por lo menos en nuestro mercado— servicios técnicos deficientes y de alto valor, esto constituye un verdadero problema. De acuerdo con Motorola, el 37% de los usuarios tienen sus pantallas rotas, lo que es un número muy elevado.

Ante esta situación, algunos fabricantes comenzaron a trabajar en posibles soluciones. Antes de la salida al mercado del iPhone 6, se rumoreaba que la pantalla elegida por Apple sería de zafiro, un material irrompible, pero esto no fue así. Sin embargo, dos años después Motorola anunció el lanzamiento del Droid Turbo 2, un teléfono que es totalmente irrompible. Viene con un chasis flexible fabricado en aluminio, y un display 4K de 5,4 pulgadas hecho de cuatro capas que reemplaza a la pantalla convencional por una pantalla AMOLED flexible, lentes también flexibles, un laminado plástico, y un protector externo. Esto hace que el dispositivo pueda resistir a virtualmente cualquier impacto sin dañarse, ni rayarse, ni quebrarse.

Si esta tecnología da buen resultado, es posible que otros fabricantes comiencen a adoptarla, y que las pantallas rotas sean, finalmente, un problema del pasado.

¿El adiós a las tarjetas SIM?

Finalmente, otro cambio cultural que puede verse asociado al avance de la tecnología tiene que ver con la eliminación de las tarjetas SIM. Compañeras inseparables de todo tipo de móviles —por lo menos de aquellos que operan en redes GSM y sus derivados— estos chips permiten identificar al usuario y reemplazar fácilmente el equipo, o cambiarlo de red y proveedor en apenas segundos. Esto podría terminarse pronto.

Tanto Apple como Samsung están trabajando con las principales operadoras del mundo para decirles adiós a las tarjetas SIM. En cambio, los fabricantes proponen colocar una tarjeta SIM fija en los teléfonos, la cual puede ser alterada a través de un software conocido como E-SIM, que puede registrarla en cualquier red GSM del mundo. De esta manera, los usuarios podrán cambiar de operadora simplemente eligiendo aquella a la que desean sumarse de una lista.

Si bien se trata de una tecnología prometedora, que podría resultar beneficiosa para los usuarios, ésta supondría un problema para las operadoras, que verían cómo la barrera que deben atravesar los usuarios para cambiar de red se vuelve todavía más baja. Algo que no les resulta conveniente, y que puede alterar sus niveles de retención de usuarios.

Suceda lo que suceda, todavía queda por lo menos un año antes de que esta tecnología resulte viable, aunque ya hemos visto un adelanto a través del Apple SIM incluido en los iPad Air 2 vendidos por la compañía en los Estados Unidos.

Es posible observar las tendencias y tratar de predecir qué pasará en el futuro, pero no hay que olvidar que los mayores cambios suelen darse a partir de innovaciones inesperadas, ocurridas en el momento justo. Así fue que Nokia y BlackBerry no vieron venir la amenaza que suponían el iPhone y Android; y el público no pudo apreciar las ventajas y capacidades del Simon veinte años antes de que éstas se popularizaran. Lo que es innegable es que el Smartphone del futuro será distinto a lo que hoy conocemos. Y, así como lo hicimos con estas tecnologías, no tardaremos mucho en adoptarlo y olvidarnos de que antes nos comunicábamos de maneras muy distintas.