Za tym projektem stoją inżynierowie z MIT, którzy opracowali pozbawioną baterii, bezprzewodową kamerę. Może ona działać pod wodą i jest przy tym około 100 000 razy bardziej energooszczędna niż inne tego typu sprzęty. Urządzenie wykonuje kolorowe zdjęcia, nawet w wysoce zaciemnionych środowiskach i jest w stanie na bieżąco przesyłać zebrane dane.
Czytaj też: Oczy owada i echolokacja nietoperza. Tak powstała niezwykła kamera
O szczegółach całego przedsięwzięcia możemy przeczytać na łamach Nature Communications. Publikacja opisuje, iż autonomiczna kamera jest zasilana dźwiękiem. Jak to możliwe? Urządzenie przekształca energię mechaniczną z fal dźwiękowych podróżujących przez wodę w energię elektryczną, zyskując źródło zasilania. Po przechwyceniu i zakodowaniu danych, kamera ponownie wykorzystuje fale dźwiękowe – tym razem do przesyłania zebranych danych do odbiornika, który rekonstruuje na ich podstawie obraz.
Mając na uwadze fakt, iż urządzenie to może pracować w taki sposób przez wiele tygodni, nietrudno wyobrazić sobie liczne jego zastosowania. W przypadku Ziemi w grę wchodzi między innymi poszukiwanie nieznanych jeszcze gatunków ukrywających się w morskich głębinach i monitorowanie tych znanych już nauce czy kontrola rozmieszczenia zanieczyszczeń. Kiedy natomiast pomyślimy o użyciu takiego sprzętu poza granicami naszej planety, to również mowa o oceanach – na przykład podlodowych zbiornikach pokrywających powierzchnie Enceladusa i Europy.
Kamera z MIT wykorzystuje fale do generowania energii elektrycznej
Jedno z najbardziej ekscytujących dla mnie zastosowań tej kamery dotyczy monitorowania klimatu. Budujemy modele klimatyczne, ale brakuje nam danych z ponad 95 procent oceanu. Ta technologia może pomóc nam stworzyć dokładniejsze modele klimatyczne i lepiej zrozumieć, jak zmiany klimatyczne wpływają na podwodny świat.wyjaśnia Fadel Adib z MIT
Kamera generuje energię dzięki przetwornikom wykonanym z materiałów piezoelektrycznych, które wytwarzają sygnał elektryczny, gdy oddziałuje na nie siła mechaniczna. Fala dźwiękowa przemieszczająca się przez wodę uderza w przetworniki, co wywołuje wibracje i prowadzi do przekształcania energii mechanicznej w elektryczną. Istotne jest przy tym jak najmniejsze zużycie energii. Aby osiągnąć ten poziom członkowie zespołu skorzystali z czujników obrazowych o bardzo niskim poborze mocy. Zaimplementowali również lampę błyskową o niskim poborze mocy, dzięki czemu możliwe jest wykonywanie zdjęć nawet w niemal pozbawionych światła miejscach.
Czytaj też: Technologia opatentowana, teraz czas na czerpanie energii z fal oceanicznych elastycznymi konwerterami
Po odebraniu danych zebranych przez czujniki są one kodowane jako bity (o wartościach 0 i 1), a następnie wysyłane do odbiornika. Ten przekazuje fale dźwiękowe do kamery za pośrednictwem wody, która działa jak lustro odbijające te fale. Kamera albo odbija falę z powrotem do odbiornika, albo zmienia swoje lustro tak, aby fala nie odbijała się. Hydrofon znajdujący się obok nadajnika wyczuwa, czy sygnał jest odbijany. Jeśli odbierze sygnał, to jest to bit o wartości 1, a w przeciwnym razie – o wartości 0. Ostatecznie informacje te są wykorzystywane do rekonstrukcji i post-processingu obrazu.