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MIT crea GPS submarino sin batería

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Si necesita saber dónde se encuentra, hay una red de satélites GPS en órbita que puede informarle con un alto grado de precisión. Es decir, a menos que estés bajo el agua. La señal de radio GPS se disipa rápidamente cuando golpea el agua, causando un dolor de cabeza para la investigación científica en el mar. La única alternativa es utilizar sistemas acústicos que mastican las baterías. Un equipo del MIT ha ideado un tecnología de seguimiento sin batería llamada localización subacuática de retrodispersión (UBL) que podría acabar con esta molestia.

Actualmente, los científicos que desean rastrear un dron o un animal marcado deben utilizar tecnologías de ubicación acústica que consumen mucha energía. Estos dispositivos requieren baterías, que agregan volumen y limitan la vida útil de los rastreadores. Recargar baterías es a menudo difícil, casi imposible. Si está tratando de seguir a una ballena etiquetada, por ejemplo, probablemente no se acerque lo suficiente como para cambiar la batería.

La tecnología fue desarrollada bajo la supervisión del autor principal del estudio, Reza Ghaffarivardavagh y Fadel Adib, quien dirige el equipo de investigación. UBL todavía se basa en ondas de sonido, pero es mucho más eficiente al respecto. Adib y su equipo aprovecharon los materiales piezoeléctricos, una técnica que usaban anteriormente para crear sensores sin batería (ver más abajo). Estos materiales generan una carga eléctrica en respuesta a la tensión mecánica. En este caso, la tensión mecánica es la vibración de las ondas sonoras.

La carga generada por el sensor piezoeléctrico permite que el sistema refleje selectivamente algunas ondas sonoras en el entorno submarino. Mientras tanto, un receptor traduce esas reflexiones (la retrodispersión) en un 1 (reflejado) o un 0 (no reflejado). Junte eso y obtendrá un código binario de baja tasa de bits. Para convertir esto en tecnología de localización, una unidad de observación simplemente emite ondas sonoras y rastrea cuánto tiempo tarda el sensor piezoeléctrico en devolver la señal.

Sin embargo, hay un problema en este plan. Las ondas sonoras se propagan en todas direcciones, lo que genera un entorno acústico desordenado que sería costoso de analizar computacionalmente. El equipo ideó una solución con salto de frecuencia similar al enfoque que ayuda a las redes inalámbricas a evitar interferencias. La unidad de observación emite varias frecuencias diferentes para que las ondas reboten en fases, lo que hace que la señal sea más fácil de analizar.

El enfoque resultó prometedor desde el principio, pero hubo algunos desafíos adicionales. Para combatir los ecos en aguas poco profundas, los investigadores descubrieron que podían ralentizar la tasa de bits de 2000 bits / segundo a 100 bits / segundo. Eso sigue siendo suficiente para un bloqueo de ubicación en objetos estacionarios o de movimiento lento, pero el equipo todavía está experimentando con tasas de bits más altas (alrededor de 10,000 bits / segundo) para objetos en movimiento. Encontrar el equilibrio entre los ecos y la tasa de bits llevará algún tiempo, pero UBL podría eventualmente conducir a un auge en la exploración del océano.