Создана подводная фотокамера без батареи: устройство питается от звука

Профессор Фадель Адиб и научный сотрудник Валид Акбар из Массачусетского технологического института разработали фотокамеру, которой не нужны ни аккумулятор, ни провода, ни электроэнергия. Подробности сообщило издание newatlas.com.

Ученые часто пользуются подводными камерами для наблюдения за флорой и фауной, однако эксплуатация таких устройств — сложная задача. В Массачусетском технологическом институте предложили альтернативный гаджет, который не нуждается в электроэнергии, а фотофайлы из-под воды по беспроводной сети.

Вместо батареи или очень длинного провода, в камеру интегрированы преобразователи, расположенные вокруг ее внешней части. Когда звуковые волны от таких источников, как животные или плавсредства, достигают одного из преобразователей, давление, создаваемое этими волнами, вызывает вибрацию пьезоэлектрических материалов, находящихся внутри преобразователей. В итоге, материалы производят электрический ток в ответ на вибрацию. Когда энергии выработано достаточно, она сохраняется в суперконденсаторе, как в аккумуляторе.

Чтобы максимально снизить энергопотребление фотокамеры, ученые использовали датчики изображения со сверхмалым энергопотреблением. Однако сенсоры фиксируют изображения только в градациях серого. Но исследователи нашли способ, как сделать снимки цветными. Каждая фотография состоит из трех отдельных экспозиций: одна делается с использованием красных светодиодов, вторая — с использованием зеленых, а третья — с использованием синих. Хотя каждая экспозиция кажется черно-белой, она показывает, как объект отражает свет с длинами волн красного, зеленого или синего цветов. В результате, когда все три изображения последовательно анализируются и объединяются, получается одна составная цветная фотография.

Файлы отправляются по беспроводной связи при помощи приемопередатчика, который посылает звуковые сигналы сквозь толщу воды к камере. Модуль в камере отвечает либо отражением сигнала обратно к приемопередатчику, что равно 1, либо поглощением сигнала, что равно 0. Таким образом, отслеживая, какие сигналы отражаются камерой на приемопередатчик, а какие нет, компьютер наверху может записать комбинацию из единиц и нолей, расшифровать код и вывести на экран изображение.

На данный момент технология имеет максимальную подводную дальность 40 м и успешно используется для таких задач, как документирование роста водорослей в течение одной недели.