دوربین زیرآبی که با صدا کار می نماید! - وبلاگ دلگرمی

به گزارش وبلاگ دلگرمی، مهندسان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) پیروز به ساخت یک دوربین برای تصویربرداری از زیر آب شده اند که به باتری نیازی ندارد و تنها با امواج صوتی کار می نماید.

در حالی که دوربین های واقع در بستر دریا برای کار هایی مانند نظارت بر حیات دریایی عالی هستند، تامین انرژی آن ها و بازیابی عکس های آن ها می تواند چالش برانگیز باشد. اینجاست که یک دوربین تازه طراحی شده به وسیله محققان MIT وارد می گردد، دوربینی که به باتری احتیاج ندارد و علاوه بر این، عکس های خود را به صورت بی سیم به بیرون آب ارسال می نماید.

این دوربین به جای باتری یا برق مستقیم، مجموعه ای از مبدل ها (Transducer) را در اطراف پوسته بیرونی خود جای داده است تا هنگامی که امواج صوتی از منابعی مانند حیوانات یا کشتی ها به یکی از این مبدل ها می رسد، فشار اعمال شده به وسیله آن امواج، موجب ارتعاش مواد ویژه درون مبدل شوند. از آنجایی که این مواد پیزوالکتریک هستند، در پاسخ به عمل ارتعاشی، جریان الکتریکی فراوری می نمایند و هنگامی که انرژی کافی به این روش فراوری گردد، در یک ابرخازن ذخیره و سپس برای عکس برداری استفاده می گردد.

بعلاوه به منظور پایین نگه داشتن انرژی مورد احتیاج برای این کار تا حد امکان، از حسگر های تصویربرداری بسیار کم مصرف استفاده می گردد. با این حال، متأسفانه این حسگر ها فقط تصاویر سیاه و سفید و خاکستری ثبت می نمایند.

محققان برای دور زدن این محدودیت، چاره ای اندیشیده اند تا هر عکس در واقع از سه نور مجزا تشکیل گردد. یکی با استفاده از ال ای دی های قرمز برای روشنایی، یکی با استفاده از ال ای دی های سبز و دیگری با استفاده از آبی گرفته شده است. اگرچه هر کدام از این ها سیاه و سفید به نظر می رسند، اما نشان می دهد که سوژه، نور را در طول موج قرمز، سبز یا آبی چگونه منعکس می نماید. در نتیجه، هنگامی که هر سه تصویر متعاقباً تجزیه و تحلیل و ترکیب شوند، می توانند یک عکس رنگی ترکیبی تشکیل دهند.

در نهایت به منظور دریافت بی سیم یک عکس دیجیتال که با کد دودویی به شکل 0 و 1 رمزنگاری شده است، یک فرستنده/گیرنده سطحی، سیگنال های موج صوتی را به وسیله آب به دوربین منتقل می نماید و یک ماژول در دوربین با بازتاب سیگنال به فرستنده/گیرنده (نشان دهنده 1) یا با جذب سیگنال (نشان دهنده 0) پاسخ می دهد. بنابراین، با پیگیری اینکه کدام سیگنال ها به فرستنده بازتاب می شوند و کدام یک نمی شوند، این امکان وجود دارد که یک کامپیوتر در سطح آب این الگوی 0 و 1 را ثبت کند که در نهایت نشان دهنده عکسی خواهد بود که به وسیله دوربین گرفته شده است.

در حال حاضر این فناوری دارای حداکثر برد زیر آب 40 متری است و با موفقیت برای کار هایی مانند ثبت رشد یک گیاه زیر آب در طول یک هفته آزمایش شده است.

تیم تحقیقاتی اکنون امیدوار است که بُرد و حافظه این دوربین را تا حدی تقویت کند که بتواند در نهایت تصاویر را در لحظه منتشر کند و حتی فیلم ضبط کند.

این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.

وبلاگ دلگرمی فضای مجازی دریچه فناوری