Esta cámara subacuática funciona de forma inalámbrica y sin pilas

2022-10-22 21:14:24 By : Ms. Susan Chen

Encuentre todos los artículos más recientes y vea programas de televisión, informes y podcasts relacionados con BrasilLos ingenieros del MIT construyeron una cámara subacuática inalámbrica sin batería capaz de acumular energía por sí sola y consumir muy poca energía, según un nuevo artículo publicado en Nature Communications.El sistema puede capturar de forma remota imágenes en color de objetos sumergidos, incluso en lugares oscuros, y transmitir datos de forma inalámbrica para el monitoreo en tiempo real de entornos submarinos, ayudando en el descubrimiento de nuevas especies raras, monitoreando las corrientes oceánicas, la contaminación u operaciones comerciales y militares.Ya disponemos de diferentes formas de hacer fotografías bajo el agua, pero según los autores, “todavía no se han observado la mayoría de las criaturas marinas y oceánicas”.Esto se debe en parte a que la mayoría de los métodos actuales requieren que estén conectados a barcos, drones submarinos o plantas de energía para energía y comunicaciones.Los métodos que no usan anclaje deben incluir energía de batería, lo que limita su vida útil.Si bien, en principio, es posible recolectar energía de las olas del océano, las corrientes submarinas o incluso la luz solar, agregar el equipo necesario para hacerlo daría como resultado una cámara subacuática mucho más grande y costosa.Entonces, el equipo del MIT comenzó a desarrollar una solución para un método de imagen inalámbrico sin batería.El objetivo del proyecto era reducir al máximo el hardware necesario.Debido a que querían mantener el consumo de energía al mínimo, por ejemplo, el equipo del MIT usó sensores de imagen baratos y listos para usar.La desventaja es que estos sensores solo producen imágenes en escala de grises.El equipo también necesitaba desarrollar un flash de baja potencia, ya que la mayoría de los entornos submarinos no reciben mucha luz natural.Resulta que la solución a ambos desafíos involucra LED rojos, verdes y azules.La cámara usa un LED rojo para iluminar la ubicación y captura esta imagen con sus sensores, luego repite el proceso con los LED verde y azul.La imagen puede aparecer en blanco y negro, dicen los autores, pero los tres colores de luz de los LED se reflejan en la parte blanca de cada imagen.Por lo tanto, una imagen en color se puede reconstruir durante el procesamiento posterior.“Cuando éramos niños en la clase de arte, nos enseñaron que podemos hacer todos los colores usando tres colores primarios”.El coautor Fadel Adeeb dijo:“Sigue las mismas reglas para las imágenes en color que vemos en nuestras computadoras.Solo necesitamos rojo, verde y azul, esos tres canales, para crear imágenes en color”.En lugar de una batería, el sensor se basa en la retrodispersión acústica piezoeléctrica para comunicaciones de muy baja potencia después de que los datos de la imagen se codifican como bits.Este método no necesita generar su propia señal de audio (como en el sonar, por ejemplo) y, en cambio, se basa en modular los reflejos de los sonidos submarinos para transmitir los datos bit a bit.Estos datos son capturados por un receptor remoto capaz de recuperar los patrones modificados y luego la información binaria se usa para reconstruir la imagen.Los autores estiman que su cámara subacuática es unas 100.000 veces más eficiente energéticamente que sus contrapartes y puede funcionar durante semanas.Naturalmente, el equipo construyó un prototipo de prueba de concepto y realizó algunas pruebas para demostrar que su método funcionaba.Por ejemplo, fotografiaron la contaminación (en forma de botellas de plástico) en Keyser Pond en el sureste de New Hampshire, además de fotografiar la estrella de mar africana (Protorster Linkley) en un “ambiente controlado con iluminación externa”.La resolución de la última imagen fue lo suficientemente buena para capturar los diversos tubérculos a lo largo de los cinco brazos de la estrella de mar.El equipo también pudo usar la cámara subacuática inalámbrica para monitorear el crecimiento de una planta acuática (Aponogeton ulvaceus) durante varios días, detectando y ubicando etiquetas visuales que se usan a menudo para el seguimiento submarino y el procesamiento automatizado.La cámara logró altas tasas de detección y alta precisión de ubicación hasta una distancia de unos 3,5 metros (alrededor de 11 ½ pies);Los autores sugieren que se pueden lograr rangos de detección más largos con sensores de alta resolución.La distancia también es un factor en las capacidades de comunicación y captura de energía de la cámara, según las pruebas realizadas en Charles River, al este de Massachusetts.Como era de esperar, estas dos características vitales disminuyen con la distancia, aunque la cámara transmite con éxito datos hasta 40 metros (131 pies) desde el receptor.En resumen, los autores escriben: "La naturaleza sin restricciones, económica y completamente integrada de nuestro método lo convierte en un enfoque deseable para las dispersiones oceánicas masivas".Ampliar su enfoque requiere transductores más avanzados y eficientes, así como transmisiones acústicas subacuáticas de mayor potencia.También es posible aprovechar las redes de malla existentes de boyas de superficie oceánica, o redes de robots submarinos como las boyas Argo, para operar cámaras de recolección de energía de forma remota.“Una de las aplicaciones más emocionantes de esta cámara para mí, personalmente, es en el contexto del monitoreo del clima”, dijo Adeeb.“Estamos construyendo modelos climáticos, pero faltan datos de más del 95% del océano.Esta tecnología puede ayudarnos a construir modelos climáticos más precisos y comprender mejor cómo el cambio climático está afectando el mundo submarino”.DOI: Nature Communications, 2022. 10.1038 / s41467-022-33223-x (Acerca de los DOI).“Adicto a los zombis amigable con los hipsters.Aspirante a solucionador de problemas.Amante de los viajes incurable.Aficionado a las redes sociales.Introvertido."Su dirección de correo electrónico no será publicada.Los campos obligatorios están marcados con *Guardar mis datos en este navegador para la próxima vez que comente.