MIT คิดค้นกล้องสำรวจใต้มหาสมุทร ไม่ใช้แบตเตอรี่ แต่ขับเคลื่อนด้วยคลื่นเสียง ประหยัดพลังงานกว่า 100,000 เท่า

พื้นที่มหาสมุทรมากกว่า 95% ของมหาสมุทรทั้งหมดบนโลกใบนี้ยังไม่เคยถูกสำรวจ 

การสำรวจใต้มหาสมุทรนั้นมีค่าใช่จ่ายสูง โดยเฉพาะการจ่ายไฟให้กับกล้องใต้น้ำที่ต้องสำรวจเป็นเวลานาน จะสำรวจทีต้องเชื่อมต่อกล้องเข้ากับเรือ หรือส่งเรือออกไปเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ให้กล้อง ซึ่งเป็นความท้าทายที่เป็นอุปสรรคทำให้ไม่สามารถสำรวจใต้ท้องมหาสมุทรได้อย่างลึกซึ้งและกว้างขวาง

ล่าสุดนักวิจัยของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเชตส์ (Massachusetts Institute of Technology: MIT) แก้ไขปัญหาดังกล่าวด้วยการพัฒนากล้องใต้น้ำแบบไร้สาย (wireless underwater camera) และไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ (battery-free) ขึ้น ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถบันทึกภาพสีในสภาพแวดล้อมที่มืดสนิทได้ และยังประหยัดพลังงานมากกว่ากล้องสำรวจใต้น้ำอื่นๆ ถึง 100,000 เท่า เพราะขับเคลื่อนด้วยคลื่นเสียง

ฟาเดล อาดิบ (Fadel Adib) รองศาสตราจารย์ในภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์ ของ MIT หนึ่งในทีมวิจัยระบุว่า นอกเหนือจากการสำรวจใต้มหาสมุทรแล้ว เทคโนโลยีนี้สามารถช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่แม่นยำยิ่งขึ้น และเข้าใจได้ดีขึ้นด้วยว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อโลกใต้น้ำอย่างไร

สำหรับหลักการทำงานของกล้องสำรวจใต้มหาสมุทรที่คิดค้นขึ้นมานี้ขับเคลื่อนด้วยคลื่นเสียง ซึ่งคลื่นเสียงเหล่านั้นมาจากแหล่งใดก็ได้ไม่ว่าจะเป็นเรือที่แล่นผ่าน หรือสิ่งมีชีวิตในทะเล ตัวกล้องจะได้พลังงานจากทรานสดิวเซอร์ (Transducer) ที่ทำจากวัสดุเพียโซอิเล็กทริก (Piezoelectric) ที่ติดอยู่รอบด้านนอก ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่สร้างและสะสมพลังงานจากแรงกระทบลงบนแผ่นวัสดุ โดยเปลี่ยนพลังงานจลจากการเคลื่อนที่ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า 

เมื่อได้รับแรงกระทบก็จะเปลี่ยนพลังงานจากคลื่นเสียงที่เดินทางผ่านน้ำเป็นพลังงานไฟฟ้าที่ทำให้อุปกรณ์สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและเก็บภาพได้ หลังจากบันทึกและเข้ารหัสภาพแล้ว ภาพจะถูกส่งต่อไปยังเครื่องรับอีกที

ฟาเดล อาดิบ อธิบายต่อว่า ทีมนักวิจัยพยายามย่อขนาดฮาร์ดแวร์ให้เหลือเล็กที่สุด เพื่อให้การใช้พลังงานต่ำที่สุด ทีมนักวิจัยได้ใช้เซนเซอร์ภาพที่มีกำลังไฟต่ำพิเศษ แต่เซนเซอร์เหล่านี้จะจับเฉพาะภาพระดับสีเทาเท่านั้น และเนื่องจากสภาพแวดล้อมใต้น้ำส่วนใหญ่ไม่มีแหล่งกำเนิดแสง จึงจำเป็นต้องพัฒนาแฟลชพลังงานต่ำด้วย ซึ่งต้องคิดค้นหาวิธีพอสมควร

และเพราะกล้องสำรวจใต้มหาสมุทรนี้สามารถทำงานเป็นเวลาหลายสัปดาห์ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นหาสิ่งมีชีวิตในพื้นที่ห่างไกลในมหาสมุทร เพื่อหาสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อจับภาพมลพิษในมหาสมุทร หรือตรวจสอบสุขภาพและการเติบโตของปลาที่เลี้ยงในฟาร์มเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำได้อีกด้วย

สำหรับโมเดลต้นแบบที่ได้ทำออกมานี้ นักวิจัยยังวางแผนที่จะพัฒนาประสิทธิภาพของกล้องเพิ่มเติม ต้องการเพิ่มหน่วยความจำของกล้องเพื่อให้สามารถถ่ายภาพแบบเรียลไทม์ สตรีมภาพ หรือแม้แต่ถ่ายวิดีโอใต้น้ำ

อ้างอิง : MIT

ภาพจาก MIT