Uma câmera ativada por voz pode explorar os mares

Pesquisar o fundo do mar com sondas conectadas a fios é difícil e as baterias devem ser carregadas regularmente.

Pouco mais de 70% da superfície da Terra é coberta por oceanos. O fato de sabermos menos sobre os oceanos profundos do que sobre o outro lado da lua é tema de inúmeras narrativas de ficção científica, mas tem pouca base na realidade. Isso ainda pode ser verdade para o fundo do mar hoje, já que, segundo estimativas, conhecemos apenas cerca de um terço das criaturas exóticas que vivem lá. No entanto, o conhecimento dos organismos do fundo do mar também é fundamental para avaliar as consequências das mudanças climáticas, como mostram os exemplos do passado do planeta. No entanto, a pesquisa oceânica é cara e intensiva em recursos.

A equipe de pesquisa do MIT está lidando com a dificuldade de observações submarinas de longo prazo em tempo real, citando os sistemas com fio de hoje como um obstáculo. Para resolver esse problema, a equipe desenvolveu uma câmera subaquática sem fio, apenas com voz e sem bateria, que pode revolucionar a pesquisa marinha. Na revista Nature Communications introduzido O dispositivo funciona 100.000 vezes com mais eficiência energética do que as câmeras subaquáticas usadas em pesquisas até agora.

O novo aparelho é composto por um elemento central contendo sensor de imagem e eletrônica, além de uma unidade de flash, e talvez sua característica mais marcante seja a ausência de bateria. Em vez disso, o som serve como fonte de energia. A água transmite o som melhor do que o ar e, mesmo além das fontes de som feitas pelo homem, há energia suficiente circulando no oceano para alimentar dispositivos eletrônicos, como a câmera recém-inventada.


Para converter o som em eletricidade, a equipe de pesquisa contou com a piezoeletricidade. Esta última é uma propriedade de certos cristais, como o quartzo: graças à sua estrutura química especial, eles reagem à pressão com uma tensão elétrica. Essa energia é coletada até que seja suficiente para tirar uma foto e enviá-la. A particularidade do novo desenvolvimento é que ele pode capturar imagens coloridas mesmo em condições de pouca luz no oceano, embora o sensor de imagem permita apenas imagens em preto e branco para economizar energia. “Quando fomos às aulas de arte quando crianças, aprendemos que todas as cores podem ser feitas a partir de três cores básicas” – ele afirmou Segundo Fadel Adib, um dos autores do estudo, o mesmo vale para imagens de computador. A solução proposta agora usa três luzes LED piscantes diferentes em vermelho, verde e azul. Assim, a câmera realmente tira três fotos em rápida sucessão, que combina em uma única imagem colorida. Isso é possível por causa da escuridão total nas profundezas.

No entanto, no caso de sondas de pesquisa sem fio, surge a questão de como transmitir as imagens. A equipe usou uma abordagem completamente nova aqui também. Os dados da imagem também são transmitidos bit a bit usando o som. No entanto, para economizar energia, a fonte de som não está localizada na câmera, mas no receptor. O receptor envia pulsos de som e o espelho da câmera os reflete ou absorve. O receptor é capaz de reconstruir as informações do padrão de reflexão da câmera. “Esse processo consome cinco ordens de magnitude menos energia do que os sistemas de comunicação subaquática típicos, pois apenas um único interruptor é necessário para converter o dispositivo de um estado não reflexivo para um estado reflexivo”, explicou Sayed Saad Afzal.


A equipe testou a nova solução em várias águas superficiais e conseguiu demonstrar com sucesso sua funcionalidade. A transmissão de dados até agora só foi testada até um alcance de 40 metros. O próximo passo será ver como esse valor pode ser aumentado. Além disso, a câmera recebe uma memória que permite gravar vídeos. Fadel Adib, professor do MIT e líder do grupo Signal Cinetics, disse que a área de aplicação mais importante do novo desenvolvimento é a pesquisa climática. “Fazemos modelos climáticos, mas não temos dados de mais de 95% do oceano. Essa tecnologia pode nos ajudar a fazer modelos climáticos mais precisos e entender melhor como as mudanças climáticas afetam o mundo subaquático”, enfatizou o especialista.

Source: SG.hu Hírmagazin by sg.hu.

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