Исследователи Массачусетского технологического института разработали революционную систему, которая позволяет осуществлять подводную связь на большие расстояния при чрезвычайно низком энергопотреблении. Эта технология может оказать существенное влияние в таких областях, как аквакультура, прогнозирование ураганов и моделирование изменения климата.
Технологический прорыв
Подводный мир с его загадочными глубинами и огромными неизведанными пространствами всегда создавал уникальные коммуникационные проблемы. Команда исследователей из из Массачусетского Технологического Института недавно сделала значительный шаг вперед, представив систему, которая может произвести революцию в способах связи подводных устройств.
Сердце этого нововведения (о котором вы можете узнать больше здесь) находится в группе специальных пьезоэлектрических преобразователей. Эти специальные материалы производят электрический сигнал при приложении механической силы, например звуковых волн. Когда эти волны достигают «узлов» этой сети, они вибрируют, преобразуя механическую энергию в электрический заряд. Затем этот заряд используется для отражения части акустической энергии обратно к источнику, передавая данные, которые приемник декодирует на основе последовательности отражений.
Скажу проще? Инновация основана на группе устройств, которые работают следующим образом: когда на них попадают звуковые волны, они преобразуют вибрации в электрическую энергию. Затем энергия используется для отправки данных, которые получатель может прочитать.
Преодоление проблем подводной связи
Одним из главных препятствий подводной связи является дисперсия сигнала. Поскольку отраженный сигнал распространяется во всех направлениях, лишь небольшая часть фактически достигает источника. Это снижает мощность сигнала и ограничивает дальность связи.
Чтобы преодолеть эту проблему, команда Массачусетского технологического института применила гениальный подход, используя радиоустройство 70-летней давности под названием Хозяин Ван Атты. Этот массив отражает энергию точно в том направлении, откуда она исходит, что значительно повышает эффективность связи.
От теории к практике
Команда провела более 1.500 экспериментов на реке Чарльз в Кембридже, штат Массачусетс, и в Атлантическом океане у Фалмута, штат Массачусетс. Результаты? Они были впечатляющими. Устройство достигло дальности подводной связи 300 метров. в 15 раз выше, чем продемонстрировано ранее. И это только начало. Эксперименты были прерваны только длиной пирсов, доступных исследователям.
Таким образом, команда MIT закладывает основу для будущего, в котором подводные устройства смогут связываться друг с другом на огромных расстояниях с минимальным энергопотреблением. И это имеет огромные последствия для таких секторов, как аквакультура, прогнозирование ураганов и моделирование изменения климата.
