كاميرا لاسلكية تحت الماء ، موفرة للطاقة ولا تتطلب بطاريات

كاميرا لاسلكية تحت الماء ، موفرة للطاقة ولا تتطلب بطاريات

تم تطوير الكاميرا اللاسلكية تحت الماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، ويمكنها استكشاف مناطق غير معروفة من المحيط ، وتتبع التلوث أو بناء نماذج مناخية أكثر دقة وفهم أفضل لكيفية تأثير تغير المناخ على العالم تحت الماء ، وفقًا لموقع scitechdaily.

تتمثل إحدى التحديات الحادة التي تمنع الاستكشاف تحت الماء على نطاق واسع في التكلفة العالية لتشغيل كاميرا تحت الماء لفترة طويلة من الوقت ، حيث يتطلب ذلك توصيلها بسفينة بحث أو “ ترسل سفينة في كثير من الأحيان لإعادة شحن بطارياتها .

اتخذ مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا خطوة كبيرة للتغلب على هذه المشكلة من خلال تطوير كاميرا لاسلكية تعمل تحت الماء بكفاءة عالية وخالية من البطاريات. في الواقع ، إنها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بحوالي 100،000 مرة من الكاميرات الأخرى تحت الماء ، حتى في البيئات المظلمة. تحت الماء ، يمكن للجهاز التقاط صور ملونة ونقل بيانات الصور لاسلكيًا عبر الماء.

ما يجعل هذه الكاميرا المستقلة فريدة بشكل خاص هو أنها تعمل مع الصوت. تقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية للموجات الصوتية التي تنتقل عبر الماء إلى طاقة كهربائية تمدها بمعدات التصوير والاتصالات. بعد التقاط بيانات الصورة وتشفيرها ، تستخدم الكاميرا أيضًا موجات صوتية لنقل البيانات إلى جهاز استقبال يمكنه إعادة بناء الصورة.

نظرًا لأنها لا تتطلب مصدر طاقة ، يمكن تشغيل الكاميرا لأسابيع قبل استعادتها. سيسمح هذا للعلماء بالبحث عن أنواع جديدة في المناطق النائية من المحيط. يمكن استخدامه أيضًا لالتقاط صور لتلوث المحيط. أو مراقبة صحة ونمو الأسماك المستزرعة.

يتم وضع محولات طاقة مصنوعة من مواد كهرضغطية حول الجزء الخارجي من الكاميرا وتستخدم للحصول على الطاقة. تنتج المواد الكهرضغطية إشارة كهربائية عند تطبيق قوة ميكانيكية عليها. عندما تضرب الموجة الصوتية التي تتحرك عبر الماء المحولات ، فإنها تهتز وتحول تلك الإشارة. تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

يمكن أن تأتي هذه الموجات الصوتية من أي مصدر ، مثل سفينة عابرة أو حياة بحرية ، وتخزن الكاميرا الطاقة المحصودة حتى تتراكم بشكل كافٍ لتشغيل الإلكترونيات التي تلتقط الصور وتوفر البيانات.

للحفاظ على استهلاك الطاقة عند أدنى مستوى ممكن ، استخدم المهندسون مستشعرات تصوير جاهزة منخفضة الطاقة للغاية. ومع ذلك ، فإن هذه المستشعرات تلتقط الصور ذات التدرج الرمادي فقط ، وبما أن معظم البيئات تحت الماء تفتقر إلى مصدر الضوء ، فقد كان عليها أيضًا تطوير وميض منخفض. طاقة.

تم اختبار الكاميرا في عدة بيئات تحت الماء من قبل الباحثين ، والتقطوا صورًا لزجاجات بلاستيكية تطفو في بركة ، وتمكنوا أيضًا من التقاط صور عالية الجودة لنجم بحر أفريقي بحيث تكون الدرنات الصغيرة على طول ذراعيه مرئية بوضوح. كما كان الجهاز فعالاً في التصوير المتكرر للنبات تحت الماء لمدة أسبوع في بيئة مظلمة لمراقبة نموه.