Камера познімала під водою і зарядилася від звукових хвиль

Американські інженери познімали підводний світ озера на безпровідну камеру, яка не потребує акумулятора. Вона живиться від енергії, яку збирає від переданих звукових хвиль, перетворюючи їх за допомогою п'єзоелектриків. А знімає за допомогою власного освітлення і фотодетекторів, так само передаючи звуковими хвилями дані на берег. Камера роздивилася у воді водорості, морську зірку та сміття, а за словами інженерів, може робити це тижнями, не покидаючи місце дослідження. Стаття опублікована у журналі Nature Communications.

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту відшукали на дні місцевого озера морську зірку, тиждень постежили за ростом підводної рослини Aponogeton ulvaceus та помітили кілька пластикових пляшок. І все це у цілковитій темряві із безпровідною автономною камерою без акумулятора, яку занурили у воду. Вона отримувала енергію від проєктора, який передавав їй акустичний сигнал на частоті у 20 кілогерців: у воді він перетворювався на механічні коливання та потім на електричний синусоїдальний сигнал, який можна використовувати для живлення. Цього було достатньо, щоб камера запрацювала та почала надсилати дані.

Вона потребує на п'ять порядків менше енергії, ніж відомі зараз підводні бездротові камери, а оскільки вона не прив'язана до джерела живлення, то зможе досліджувати водні глибини тривалий час, зокрема для виявлення рідкісних видів, підводних вулканів чи змін течій. Для отримання енергії буде достатньо розмістити джерело акустичних хвиль поблизу — на маяку чи пропливаючому повз кораблі. Сигнал досягне п'єзоелектричних перетворювачів на камері та перетвориться на електричну енергію, що накопичуватиметься в суперконденсаторі доти, доки не досягне порогу, який активує блок управління живленням для регулювання напруги і подачі його на вбудований блок обробки та пам'яті для відзнятого.

Вони запускають монохроматичний датчик з активним пікселем, який не потребує багато енергії, а в ролі спалаху виступають зелений, червоний і синій світлодіоди, завдяки чому можна реконструювати потім кольорове зображення. Передати дані також допоможе зворотне акустичне розсіяння. Поки дані вдавалося передавати на відстані у 40 метрів від приймача, але дослідники планують масштабувати систему.

Роздивитися дно

🤖Наприклад, людиноподібний робот-дайвер може не лише познімати, що знаходиться під товщею води, а і прихопити щось із собою у руках

🧽Яскраво жовтий гусеничний робот по дну, навпаки, катається. За п'ять років він допоміг вченим оцінити вуглецевий цикл Тихого океану

🗑️А норвезького підводного робота зайняли пошуками підводного сміття: він вміє його навіть класифікувати

---