Urządzenia, z których korzystamy podczas nurkowania, mogą mieć wpływ nie tylko na komfort, ale i na nasze bezpieczeństwo. Niestety, żywotność baterii czy akumulatorów ma ograniczany czas działania. Jakby tego było mało, elektronika umieszczona pod wodą ma swoje wymagania, i co tu dużo mówić, są one bardziej problematyczne, niż nam się wydaje.
Projektowanie nowych rozwiązań poprawiających choćby czas pracy pod wodą zawsze będzie mile widzianą odmianą, dającą szanse na dłuższe czy bardziej energooszczędne funkcjonowanie elektroniki. Mimo tego, iż większość nowinek tworzona jest pod kątem głębszych i bardziej długodystansowych prac badawczych, to i tak część z ich może przyszłości usprawnić nasze nurkowania.
Podwodny aparat zasilany dźwiękiem!
Warto przeczytać:
Innowacyjne rozwiązanie, które może w niedalekiej przyszłości w sposób praktyczny wiele zmienić, biorąc pod uwagę dużą energooszczędność pod wodą, a dla urządzeń mapujących ocean może stać się krokiem milowym w umożliwieniu nieograniczonego czasu pracy.
„Trzeba było sporej kreatywności, aby wymyślić, jak to zrobić” – powiedział inżynier elektryczny MIT Fadel Adib.
Nowatorski pomysł naukowców z MIT, którzy opracowali bezbateryjny, bezprzewodowy aparat podwody, a którego działanie jest około 100 000 razy bardziej energooszczędne, jest rewelacyjnym rozwiązaniem. Pomimo dużej energooszczędności aparat wykonuje kolorowe zdjęcia, nawet w ciemnym podwodnym środowisku, przesyłając przy tym dane o obrazie bezprzewodowo przez wodę do komputera na powierzchni.
Energię do pracy urządzenie pozyskuje za pomocą przetworników piezoelektrycznych, które zostały umieszczonych na zewnątrz. Wytwarzają one sygnał elektryczny, gdy przyłożona zostanie do nich siła mechaniczna. Zatem upraszczając, gdy fala wytworzona ze źródeł takich jak zwierzęta lub jednostki pływające dociera do jednego z przetworników, ciśnienie przez nią wywierane powoduje drgania specjalnych materiałów w nim zwartych, które przekształcają wytworzoną energię mechaniczną w energię elektryczną. Zebrana w ten sposób energia jest przechowywana do momentu, gdy zgromadzi się w ilości wystarczającej do wykonania zdjęć i przekazania danych.
Aby utrzymać zużycie energii na jak najniższym poziomie, stosuje się czujniki obrazowania o bardzo małej mocy. Niestety, czujniki te rejestrują tylko obrazy w skali szarości. Na dodatek większość podwodnych środowisk nie ma źródła światła, z tego też względu potrzebne było źródło światłą.
Najczęściej czytane:
Jak rozwiązano problem oszczędności energii podczas samego wykonywania zdjęć?
Używając kolorowych diod LED, udało się rozwiązać i ten problem. Podczas rejestracji obrazu aparat świeci czerwoną diodą LED, a następnie wykorzystuje czujniki obrazu do zrobienia zdjęcia. Ten sam proces powtarza z zieloną i niebieską diodą LED. Zatem, gdy połączymy w procesie obróbki wykonane ujęcia, w efekcie otrzymamy kolorowy zrekonstruowany obraz.
Chcąc w pełni wdrożyć nowatorskie rozwiązanie energooszczędnego aparatu podwodnego, zespół pochylił się również nad systemem przesyłu danych. Stworzył nową metodę do przekazywania informacji przez wodę w procesie zwanym „backscatter”.
Aby bezprzewodowo odebrać cyfrowe zdjęcie, które jest zakodowane binarnie w postaci jedynek i zer, umieszczony na powierzchni przekaźnik (nadajnik-odbiornik) przesyła sygnały fal dźwiękowych przez wodę do aparatu.
Moduł w aparacie odpowiada, odbijając sygnał z powrotem do nadajnika-odbiornika – wskazując 1 – lub pochłaniając sygnał – wskazując 0. Komputer umieszczony na powierzchni zbierający i analizujący dane, konwertuje je, w wyniku czego otrzymujemy zdjęcie.
Aparat jak dotąd był testowany z powodzeniem podczas zadań, takich jak dokumentowanie wzrostu podwodnej rośliny. To nowatorskie rozwiązanie niestety nie jest jeszcze gotowe do komercyjnego wdrożenia. Zdaniem naukowców do dopracowania jest m.in.zasięg działania, który wynosi około 40 metrów, czy wielkość pamięci ograniczająca długotrwałe użytkowanie, tak aby można było przesyłać strumieniowo obrazy w czasie rzeczywistym, a nawet nagrywać filmy w pełnym ruchu.
Źródło: MIT
