Podvodná kamera bez batérií je napájaná pomocou zvuku
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 27. 9. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Hoci sú kamery umiestnené na morskom dne ideálne na úlohy, ako je monitorovanie voľne žijúcich živočíchov, ich napájanie a získavanie fotografií môže byť náročné. Práve preto sa výskumníci z MIT rozhodli navrhnúť novú podvodnú kameru, ktorá nepotrebuje žiadnu batériu a navyše bezdrôtovo prenáša svoje fotografie cez vodu.
Namiesto batérie alebo naozaj dlhého napájacieho kábla táto kamera obsahuje sériu snímačov umiestnených po jej vonkajšej strane. Keď zvukové vlny zo zdrojov, ako sú zvieratá alebo vodné plavidlá, dosiahnu jeden zo snímačov, tlak, ktorý tieto vlny vyvíjajú, spôsobí, že špeciálne materiály vo vnútri snímača začnú vibrovať. Keďže tieto materiály sú piezoelektrické, v reakcii na vibrácie produkujú elektrický prúd. Keď sa takto vyrobí dostatok energie a uloží sa do superkondenzátora, použije sa na zhotovenie fotografie.
Aby boli energetické požiadavky na túto úlohu čo najnižšie, používajú sa snímače na snímanie s ultranízkym príkonom. Tieto snímače však, žiaľ, zachytávajú len fotografie v odtieňoch sivej. Aby sa toto obmedzenie obišlo, každá fotografia v skutočnosti pozostáva z troch samostatných expozícií. Jedna sa zhotoví pomocou červených LED diód na osvetlenie, druhá pomocou zelených LED diód a tretia pomocou modrých LED diód. Hoci sa každá expozícia javí ako čiernobiela, ukazuje, ako objekt odráža svetlo buď v červenej, zelenej alebo modrej farebnej vlnovej dĺžke. Výsledkom je, že keď sa všetky tri snímky následne analyzujú a skombinujú, dokážu vytvoriť jednu zloženú farebnú fotografiu.
Na bezdrôtový príjem tejto digitálnej fotografie, ktorá je binárne kódovaná vo forme 1 a 0, vysielač umiestnený na hladine vysiela rýchle signály zvukových vĺn dole cez vodu do kamery. Modul v kamere reaguje buď odrazením signálu späť do vysielača, čo znamená 1, alebo pohltením signálu, čo znamená 0. Preto sledovaním toho, ktoré signály sa odrážajú späť do vysielača a ktoré nie, je možné, aby počítač na povrchu zaznamenal vzor 1 a 0, ktorý predstavuje fotografiu.
Táto technológia má zatiaľ maximálny dosah pod vodou do hĺbky 40 metrov a bola úspešne použitá na úlohy, ako je dokumentovanie rastu podmorskej rastliny v priebehu jedného týždňa. Tím z MIT teraz dúfa, že sa podarí zvýšiť dosah aj pamäť kamery do takej miery, aby mohla nakoniec streamovať obrázky v reálnom čase a dokonca nakrúcať video.
Článok o výskume bol nedávno uverejnený v magazíne Nature Communications. Snímky zhotovené novo vyvinutou podvodnou kamerou si môžete pozrieť vo videu na začiatku článku alebo priamo TU.
