5G是不可抗拒的，但它会耗尽你的手机电池

5G技术带来了超高速的互联网服务，不仅可以让机器人和自动驾驶汽车之间的通信更加稳定，还可以让你在短短几秒钟内下载整部电影，就像某种超级强大的互联网复仇者(Internet Avenger)一样。

但就目前而言，这是有代价的：你必须交出手机电池，看起来手机电池正以光速耗尽。

需要证据吗？CNET的测试人员发现，在5G网络上使用Moto Z3仅4小时后，电池就完全耗尽了。他们同样发现，Galaxy S10 5G的电池寿命在大约4小时内下降到50%，预计续航时间比通常的18小时要短得多。

为了纠正这种严重的副作用，德克萨斯大学奥斯汀分校和法国里尔大学的研究人员开发了一种新的射频开关，他们说，这种开关的能效是目前固态开关的50倍。他们在5月25日的“自然电子学”杂志上发表了他们的研究结果。

解决方案实际上就是植根于问题本身。由于智能手机充斥着开关，可以在不同的网络和频谱频率(4G到LTE、WiFi和蓝牙等)之间来回跳跃，因此电池耗尽的速度要快得多。最先进的射频开关一直在iPhone或Android设备的后台运行，不仅消耗电池续航时间，还消耗处理能力。

因此，例如，当市场上有限数量的支持5G的智能手机在4G和5G通信之间不断来回跳跃时，问题就被放大了。在其客户支持页面上，三星承认这一点：

除了5G网络外，您的电话还需要保持与3G或LTE网络的连接，以便电话呼叫、文本消息和数据能够一致地传送。

因为您的手机同时连接到多个网络，电池耗尽的速度会比人们通常预期的更快，而且手机可能会比单独使用3G或LTE时更热。

三星表示，随着5G网络容量和功能的增长，他们将能够以更少的电池消耗来处理手机的更多功能。CNET提供新的高通骁龙X55芯片将纠正该问题。这些都是正确的，但研究5G交换机的研究人员认为他们的解决方案更简单。

我们开发的交换机可以以100 GHz的频率传输HDTV流，这是宽带交换技术的一项成就，首席研究员、德克萨斯大学奥斯汀分校教授德吉·阿金万德(Deji Akinwande)在一份事先准备好的声明中说。前提很简单：开关大部分时间都是关闭的。

除非射频开关在那个精确的时间点主动帮助设备在网络之间跳转，否则它们会保持关闭状态，从而为其他过程保留宝贵的电池寿命。

虽然其他研究人员已经在5G频谱的低端做了类似的工作-那里的速度较慢，但旅行距离更远-这是交换机第一次能够在整个无线电频谱上发挥作用，从低端的千兆赫频率一直到四赫频段，有朝一日可能会迎来6G。但我们不要操之过急。

为了建造它，科学家们使用了一种名为六方氮化硼的纳米材料，这是材料科学领域的新来者，与石墨烯来自同一家族，石墨烯是一种蜂窝状的碳原子网格层，用于从自行车轮胎到清理放射性废物的各种领域。

根据半导体和半金属的研究，六方氮化硼的厚度只有一层原子那么厚，是世界上已知的最薄的绝缘体，厚度为0.33纳米(相比之下，人的头发大约有10万纳米厚)。

在这种情况下，这些科学家使用了蜂窝状的单层硼和氮原子。然后，他们将这些层夹在一组金电极之间。

他们工作的资金部分来自美国陆军研究办公室(U.S.Army Research Office)，该办公室在5G中持有股份，因为它可以改善国防部在人工智能方面的努力，导致无人机或其他无人驾驶飞行器之间更快的数据传输，甚至可以支持电池寿命更长、上传和下载速度更快的士兵可穿戴无线电或通信系统。

无线电频率开关在军事通信、连接和雷达系统中非常普遍，陆军研究办公室材料科学项目部门负责人帕尼·瓦拉纳西(Pani Varanasi)在一份声明中说。与现有组件相比，这些新的交换机可以提供巨大的性能优势，并且可以为移动通信和先进的可重新配置系统提供更长的电池寿命。

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