Inventan una cámara submarina inalámbrica que marcha con sonido

Una parte de la culpa de este desconocimiento radica en que tener marchando una cámara submarina un buen tiempo es carísimo. Hay que anudarla a un navío de investigación o se manda a un navío a fin de que recargue sus baterías. Puesto que bien, la nueva cámara submarina inalámbrica y que no precisa baterías podría mudar las cosas.

La cámara autónoma marcha con el sonido. Transforma la energía mecánica de las ondas sonoras que viajan a través del agua en energía eléctrica que nutre su equipo de imágenes y comunicaciones. Tras apresar y codificar los datos de la imagen, la cámara asimismo emplea las ondas sonoras para trasmitir los datos a un receptor que reconstruye la imagen.

Como no precisa una fuente de energía, la cámara podría estar marchando a lo largo de semanas, lo que dejaría a los científicos buscar nuevas especies en zonas recónditas del océano, captar imágenes de la polución oceánica o supervisar la salud y el desarrollo de los peces criados a través de acuicultura.

«Una de las aplicaciones más interesantes de esta cámara para mí personalmente es en el contexto de la vigilancia del tiempo. Estamos edificando modelos climáticos, mas nos faltan datos de más del noventa y cinco por ciento del océano. Esta tecnología podría asistirnos a edificar modelos climáticos más precisos y a entender mejor el impacto del cambio climático en el planeta submarino», asevera Fadel Adib, maestro asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática y directivo del conjunto de Cinética de Señales del Laboratorio de Medios del MIT, y autor primordial del artículo.

De qué forma se transforma el sonido en energía eléctrica

A fin de que la cámara pudiese ser autónoma a lo largo de largos periodos de tiempo, los estudiosos precisaban que pudiese recoger energía por ella misma estando en el agua y que además de esto consumiese poco.

La cámara toma la energía a través de unos transductores puestos en su exterior que están fabricados con materiales piezoeléctricos. Estos materiales generan una señal eléctrica cuando se les aplica una fuerza mecánica. De esta forma, en el momento en que una onda sonora que viaja por el agua choca con los transductores, estos vibran y transforman esa energía mecánica en energía eléctrica.

Las ondas sonoras pueden proceder de la propia vida marina o de un navío que pase por la zona. La cámara va guardando la energía que ha cosechado hasta el momento en que se amontona una cantidad suficiente para nutrir los componentes electrónicos encargados de hacer las fotografías y comunicar los datos.

Para lograr que la cámara consumiese poco, los estudiosos emplearon sensores de imagen de bajísimo consumo. El inconveniente es que estos sensores solo atrapan imágenes grises. Además de esto, como la mayor parte de zonas subacuáticas carecen de luz, debieron desarrollar un flash, asimismo de bajo consumo. Solventaron las dos contrariedades utilizando luces LED rojas, verdes y azules. Cuando la cámara capta una imagen, hace relucir un LED colorado y después usa los sensores de imagen para hacer la fotografía. Repite exactamente el mismo proceso con los LED verdes y azules. Si bien la imagen parezca en blanco y negro, la luz roja, verde y azul se refleja en la parte blanca de cada fotografía. De este modo, cuando los datos de la imagen se combinan en el posprocesamiento, se puede reconstruir en color.

Los estudiosos han probado la cámara en múltiples ambientes submarinos con resultados satisfactorios. En el estanque de New Hampshire captaron fotografías en color de botellas de plástico que flotaban. Asimismo consiguieron instantáneas de tal calidad de una estrella de mar que se veían meridianamente las espinas de sus brazos. El dispositivo asimismo funcionó cuando lo emplearon para hacer, a lo largo de una semana, fotografías de una planta que vive en una zona obscura para documentar de qué manera medraba.

El próximo paso es acrecentar la memoria de la cámara a fin de que pueda hacer fotografías en tiempo real, trasmitir imágenes o aun grabar vídeos bajo el agua. De momento, la cámara transmite datos a un máximo de cuarenta metros del receptor. Otro objetivo va a ser acrecentar ese alcance a fin de que pueda emplearse en más ambientes submarinos.

Referencia: Afzal, S.S., Akbar, W., Rodriguez, O. et al. Battery-free wireless imaging of underwater environments. Nature Communications. (dos mil veintidos). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-veintidos-treinta y tres mil doscientos veintitres-x

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