Hvordan holder du på din mobiltelefon? I et fast håndgreb? Mellem fingerspidserne? Og hvorfor er det overhovedet vigtigt?

Det er det, fordi måden vi holder vores mobiltelefon på, når vi taler, sms'er og mailer, har afgørende betydning for, hvor ofte vi skal lade den op. Faktisk absorberes halvdelen af energien fra batteriet direkte ind i vævet i hånden og bliver ikke til meget andet end varme.

Ph.d.-studerende fra Institut for Elektroniske Systemer på Aalborg Universitet, Mauro Pelosi, har i to et halvt år forsket i håndstillingens betydning for energiforbruget og gennem sin projektperiode fundet så mange interessante resultater, at hans forskning bliver taget i betragtning i flere teleorganisationers standardiseringsudvalg. Målingerne kan nemlig bruges i arbejdet med at finde den mest optimale placering og brug af antennen for at undgå for høj absorbering fra hånden.

»Hidtil har man kun set på, hvor meget elektromagnetisk energi mobiltelefoner afgiver i hovedet og hjernen af sundhedsmæssige årsager, men ingen har rigtigt forsket i, hvad det menneskelige væv gør ved batterilevetiden. Ingen troede, at hånden var vigtig – men den er den største synder,« siger Mauro Pelosi, som under vejledning af professor Gert Frølund Pedersen arbejder sammen med Mikael Knudsen fra Aalborg-afdelingen af den tyske chipvirksomhed Infineon.

I arbejdet med at kortlægge energiens rejse fra batteri til væv brugte Mauro Pelosi 100 testpersoner med vidt forskellig baggrund, alder og nationalitet. Han lavede simuleringer af deres hænder og greb om mobilen helt fra bunden ved hjælp af 21 webkameraer og en computer i et til formålet indrettet testlokale.

Først målte han, hvordan hånden holdt på telefonen og lavede ud fra det en elektromagnetisk model af hånden og telefonen i 3D CAD-modelleringsprogrammet Poser. Til sidst brugte han data til at lave en elektromagnetisk beregning af modellen, som blev til i universitetets FDTD-software på supercomputeren Fyrkat. Den viste sig helt uundværlig for at komme igennem de mange data.

»Det var noget af en opgave både at skulle være ekspert i telekommunikation, mobiltelefoni, elektromagnetisme, sundhedsvidenskab, ergonomi, psykologi, sociologi og industrielt design,« siger Mauro Pelosi om den omfattende undersøgelse.

Han endte dog med at blive ganske tilfreds med sine målinger og blev hurtigt klar over, at gennemsnitsverdensborgeren har et meget forudsigeligt mønster, når han eller hun bruger sin mobiltelefon: To hænder på mobilen, når der bliver sendt sms'er og e-mails og højst to gængse varianter af greb ved tale; et fast i hånden og et løst, hvor mobilen bliver holdt med fingerspidserne.

Jo fastere grebet er, jo tættere er hånden naturligt nok på antennen, og des mere energi bliver der suget direkte ind i hånden. Desuden ser han en tendens til, at jo længere telefonen er, jo større sandsynlighed er der for, at folk holder løsere på enheden.

»Kommunikationen bliver også bedre, når folk bruger et løst greb og har fingrene væk fra antennen, men vi kan jo ikke fortælle folk, hvordan de skal holde på mobilen. Derfor må vi se på, hvor vi i stedet kan placere antennen, og hvilken type antenne der er bedst,« siger Mauro Pelosi.

»Når man sms'er med to hænder, stiller det større krav til antennen, fordi der er mere væv, der kommer i kontakt med mobilen. Denne viden gør, at vi kan spare meget strøm i designet,« siger han.

I testen brugte han en dual band- PIFA (Planar Inverted F Antenna), som opererer i frekvensområderne 880-960 MHz og 1.710-1.880 MHz, samt to mobiltelefoner i forskellige design, nemlig en Nokia 1100 og en Motorola Razr V3. Han beregnede derefter ud fra sine modelleringer af både hænder og torso, hvor meget energi hver kropsdel absorberer.

Han kom frem til, at hånden absorberer, hvad der svarer til 70-80 procent af batteriets energi, når telefonen for eksempel bruges til sms, heraf halvdelen ene og alene fra pegefingeren. Derimod absorberer hovedet og torsoen "kun" 50-60 procent, når hånden er helt ude af billedet, mens en måling af telefonen i hånden ved hovedet giver en samlet berøring med kroppens væv, der absorberer hele 85-95 procent af energien.

Små tricks med at bruge Bluetooth-headset eller optimere på mobilens programmer vil ikke have den store effekt, siger Mauro Pelosi. Det eneste, der er at gøre, er at justere på antennen og gøre den klogere. Et par sideeffekter vil desuden være, at enheden vil blive mindre varm mod øret og udstrålingen mod hovedet svagere, selv om Mauro Pelosi ikke mener, at der er noget sundhedsvidenskabeligt at komme efter.

»Men det er en helt anden sag, som jeg ikke vil komme med konkrete bud på i min forskning,« understreger Mauro Pelosi.

Sammen med Mikael Knudsen fra Infineon er han gået i gang med at finde en bedre antenneløsning til mobilerne på baggrund af forskningen. Når indeværende projekt afsluttes i oktober, vil de nemlig søge om penge til at kigge på brugen af flere antenner i terminaler, som vil blive tilfældet i den kommende brug af 4G-standarderne LTE og LTE-A.

»Potentialet er meget stort. Kan man optimere batterilevetiden, kan man gøre batteriet mindre eller tyndere, så mobilen også bliver mindre og lettere,« siger Mauro Pelosi, som endnu ikke har patenteret sin antenneopfindelse og derfor ikke har lyst til at røbe for mange detaljer om den.

Dog kan han sige, at han går efter at bruge flere antenner og bedre algoritmer, der intelligent skruer op og ned for sendestyrken til hver enkelt antenne, afhængig af håndens position. På den måde kan han opnå større datahastighed uden at bruge mere frekvensspektrum eller energi. Desuden kan flere antenner bruges til at sende mest signal på de antenner, der har mindst tab på et givet tidspunkt. En lignende gevinst opnås for modtageren.

Algoritmen skal endvidere kunne spare energi ved at effektivisere på radiosignalet uden at miste datahastighed. Ifølge Mauro Pelosi er det på den måde muligt at fordoble batteriets kapacitet.

»Teleorganisationerne 3GPP og amerikanske CTIA (Cellular Telephone Industries Association, red.) bruger min forskning lige nu i standardiseringsarbejdet. Det er meget spændende,« siger Mauro Pelosi, der har helt klare mål med sin forskning, som han også mener, kan bruges på pda'er og bærbare pc'er.

»Jeg vil gerne vise, at jeg kan gøre livet lettere for andre. Om det så er brugerne, der får billigere og bedre mobiler, eller om det bliver mobiloperatørerne, der tjener ekstra penge, fordi de ikke skal sende med så høj styrke på basestationerne eller kan nøjes med simplere basestationer – så er det væsentligt,« siger Mauro Pelosi.