تولید دوربین زیرآبی بدون باتری
به گزارش سیناپرس به نقل از mit، پژوهشگران و مهندسان دانشگاه MIT دستگاهی ابتداع کرده اند که قادر است با توجه به نداشتن باتری در اعماق ناشناخته اقیانوس ها و دریاها حرکت کرده و به دانشمندان در کاوش این نقاط دور از دسترس، ردیابی آلودگی های اقیانوسی و حتی کنترل اثرات تغییرات آب و هوایی کمک کند.
دانشمندان برآورد کرده اند: بیش از 95 درصد از اقیانوس های کره زمین تاکنون شناخته نشده اند و این بدان معناست که هیچ انسانی نتوانسته به آنها وارد شود و حتی به جرأت می توان گفت این نقاط، ناشناخته تر از کره ماه و سطح مریخ باقی مانده اند.
هزینه بالای تأمین انرژی یک دوربین زیرآبی برای مدت طولانی، با اتصال آن به یک کشتی تحقیقاتی یا فرستادن یک کشتی برای شارژ مجدد باتری های آن، چالش بزرگی است که مانعی بزرگ برای اکتشاف گسترده زیر دریا به شمار می رود.
محققان دانشگاه MIT با تولید این دوربین، گام بزرگی برای حل این مشکل بزرگ برداشتند. این دوربین بی سیم و بدون نیاز به باتری از نظر مصرف انرژی حدود 100 هزار برابر مقرون به صرفه تر از دیگر دوربین های زیرآبی است.
به گزارش سیناپرس، این دوربین قادر به گرفتن عکس های رنگی حتی در محیط های تاریک زیرآب است و می تواند داده های تصویری را به طور بی سیم از طریق آب انتقال دهد. این دوربین خودکار انرژی خود را از صوت به دست می آورد. این دستگاه، انرژی مکانیکی گرفته شده از امواج صوتی را که از طریق آب منتقل می شود به انرژی الکتریکی تبدیل می کند که نیروی لازم برای تصویربرداری و تجهیزات ارتباطی را تأمین می کند.
این دوربین همچنین بعد از گرفتن و کدگذاری داده های تصویری، از امواج صوتی برای انتقال داده ها به گیرنده ای استفاده می کند که تصاویر را بازسازی می کند. به گزارش سیناپرس، از آنجایی که این دوربین به هیچ منبع نیرویی نیاز ندارد، پیش از بازیابی تا هفته ها می تواند کار کند و به این ترتیب به دانشمندان کمک می کند
بخش های دور از دسترس اقیانوس ها را برای شناسایی گونه های جدید جستجو کنند. محققان همچنین از این دوربین برای گرفتن تصاویری از آلودگی های اقیانوسی یا کنترل بهداشت و رشد ماهی های پرورشی در مزارع آبزی پروری استفاده می کنند.
به گزارش سیناپرس، یکی از جذاب ترین کاربردهای این دوربین، کمک به کنترل آب و هواست. دانشمندان مدل های آب و هوایی مختلفی را ایجاد می کنند اما بیش از 95 درصد از داده های اقیانوسی از دست می روند. این فناوری به ایجاد مدل های آب و هوایی دقیق تر و درک بهتر چگونگی اثربخشی تغییرات آب و هوایی در دنیای زیر آب کمک می کند.
این دوربین خودکار با استفاده از مبدل های ساخته شده از مواد پیزوالکتریک که در محیط بیرونی آن قرار گرفته اند، انريِ دریافت می کند. به گزارش سیناپرس، هنگامی که نیروی مکانیکی به مواد پیزوالکتریک وارد می شود، سیگنال الکتریکی تولید می کنند. زمانی که یک موج صوتی با عبور از آب به مبدل های برخورد می کند، مرتعش شده و انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریمی تبدیل می کند.
این امواج صوتی ممکن است از هر منبعی چون عبور کشتی یا جانوران دریایی ایجاد شود. دوربین، این انرژی را ذخیره می کند تا زمانی که به اندازه کافی برای برق رسانی به وسایل الکتریکی برای گرفتن عکس و انتقال داده ها کافی باشد.
محققان برای مصرف هر چه کم تر انرژی، از حسگرهای تصویربرداری فوق العاده کم مصرف استفاده می کنند. اما به گزارش سیناپرس، این حسگرها تنها تصاویری در مقیاس خاکستری ثبت می کنند و از آنجایی که بیشتر محیط های زیر آب فاقد منبع نوری هستند، نیاز به ایجاد یک فلاش کم مصرف نیز دارند. محققان برای حل این مشکل به طور همزمان از LEDهای قرمز، سبز و آبی استفاده کرده اند.
زمانی که دوربین تصویری را ثبت می کند، نور LED قرمزی ساطع کرده و سپس از حسگرهای تصویری برای گرفتن عکس استفاده می کند. این روند با LEDهای سبز و آبی نیز تکرار می شود. در حال حاضر نمونه اولیه ای از این دوربین ساخته شده و محققان قرار است این دوربین را برای استفاده در دنیای واقعی توسعه دهند.
حافظه دوربین باید ارتقاء یابد تا بتواند در زمان واقعی تصویربرداری کرده و حتی در زیرآب بتواند فیلمبرداری کند.
مترجم:ندااظهری
