Onderzoekers ontwikkelen onderwatersensor zonder batterij

MIT-onderzoekers hebben een nieuwe onderwatersensor ontwikkeld die werkt zonder batterijen. De sensor genereert elektriciteit door piëzo-elektrische materialen, die vibreren als een geluidsgolf ze raakt. 

De sensor gebruikt dus geen batterijen, en gebruikt überhaupt heel weinig energie. Het apparaat kan echter wel data verzenden, wat volgens MIT kan leiden tot een soort Internet of Things van sensoren in de oceaan om een variëteit aan gegevens te kunnen verzamelen. Onder andere het meten van de watertemperatuur en het monitoren van marine organismen zijn daardoor mogelijk. Dit kan dus door de zelfladende functie zonder veel onderhoud en zonder accuwisselingen.

De bedenker is Fadel Adib, assistent-professor in het MIT Media Lab en het Department of Electrical Engineering and Computer Science. Ook is hij oprichter-directeur van de Signal Kinetics Research Group. Hij legt uit dat de sensoren in feite met binaire data werken. De piëzo-elektrische mechanismen behouden ofwel hun vorm, of niet. De geluidsgolf wordt in het eerste geval teruggekaatst, in het tweede geval niet. Deze wel/niet reactie is te vergelijken met nullen en enen in het binaire stelsel.

“Als je eenmaal een manier hebt om enen en nullen te versturen, kun je in feite alle informatie sturen. In principe kunnen we communiceren met onderwatersensoren die uitsluitend gebaseerd zijn op de binnenkomende geluidssignalen waarvan we de energie die we oogsten ook weer gebruiken,” zegt Adib over het project.

Sensoren voor extreme omgevingen

Het plan is om het systeem te gaan testen op langere afstanden, zodat het op grote schaal ingezet zou kunnen worden. Adib stelt zelfs dat het systeem geschikt zou kunnen zijn voor verkennende ruimtereizen. De sensoren zouden dan gebruikt kunnen worden in waterreservoirs op bijvoorbeeld Titan, de grootste maan van Saturnus. NASA kondigde in juni aan dat de Dragonfly-missie onderzoek naar signalen van leven gaat doen op deze maan.

“Hoe kun je op Titan een sensor onder water plaatsen die lang meegaat op een plek die moeilijk te bereiken is?”, zegt Adib hierover. “Sensoren die zonder batterij communiceren, bieden mogelijkheden voor gebruik in extreme omgevingen.”