інженери MIT створили бездротову підводну камеру без батареї для дослідження океану
Пристрій обіцяє допомогти вченим досліджувати незвідані куточки океану, відстежувати і фіксувати забруднення, спостерігати за наслідками зміни клімату
Дослідники Массачусетського інституту технологій (англ. Massachusetts Institute of Technology (MIT)) розробили безбатарейну бездротову підводну камеру. Вона буде працювати на звукових хвилях, а в спектр функціоналу пристрою входить фіксування високоякісних кольорових зображень, зокрема, в темряві. Апарат передає отриману інформацію на приймач, який реконструює кольорове зображення, повідомив ScienceDaily 26 вересня 2022 року.
Відомо, що величезна частина океанів, а саме понад 95%, залишаються невивченими. Ранні способи вивчення океанських глибин вважаються витратними, оскільки камери потребували забезпечення тривалого харчування, прив'язки до судна, регулярне повернення апарату для перезарядки. Тому і виникла ідея збірки безбатарейної бездротової підводної камери, і результати демонструють багаторазову енергоефективність і широкі можливості.
Так звана Автономна камера перетворює механічну енергію звукових хвиль, що проходять через воду, в електричну енергію, що живить обладнання для обробки зображень і зв'язку. По завершенні процедури захоплення і кодування, камера знову використовує звукові хвилі для передачі даних на приймач. З огляду на, що джерело живлення камері не потрібен, вона може тижнями досліджувати океанські глибини, занурюючись значно далі звичного.
Безбатарейний пристрій корисно не тільки для дослідження океанів на предмет нових видів флори і фауни, але і для спостереження за водними забрудненнями і здоров'ям риби на цьому тлі. Також необов'язково використовувати пристрій тільки в океанах, а й звичайних (або лабораторних) акваріумах, щоб фіксувати поведінку і розвиток живності.
Як камера працює без батареї
Щоб створити автономний пристрій, його потрібно оснастити механізмом збору енергії. Цього вдалося домогтися завдяки перетворювачів з п'єзоелектричних елементів. Вони виробляють електричний сигнал, коли звукова хвиля потрапляє на перетворювачі. Звукові хвилі виходять від проходить неподалік корабля або морських мешканців. Камера зберігає зібрану енергію до тих пір, поки її не накопичиться достатньо для живлення електроніки, яка робить фотографії і передає дані.
Надсилання даних зі звуком
Коли отримані дані зображення, вони кодуються (1 і 0) і надсилаються приймачу, який передає звукові хвилі через воду на камеру, що відбиває ці хвилі. Поруч з передавачем розташовується гідрофон, що визначає, чи відбивається сигнал від камери (так – біт 1, немає – біт 0). Система використовує двійкову інформацію для реконструкції та подальшої обробки зображення.
Планується розширити діапазон камери, хоча на даний момент дані передаються на відстані 40 метрів від приймача. Дослідження частково підтримується управлінням морських досліджень, стипендією Sloan Research Fellowship, Національним науковим фондом, медіа-лабораторією Массачусетського технологічного інституту та кафедрою Доерті з використання океану.
