音で発電するバッテリー不要のワイヤレス水中カメラを開発

　マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究グループが、音だけで発電し、さらにデータ送信まで行うワイヤレスの水中カメラを開発したそうだ。

　海中の生物を知るには水中カメラが必須だが、ここで問題となるのがその電源をどうするのかという点だ。

　新たに開発された音波式水中カメラなら、かさばる電池もコードも必要ないため、電源の問題を一気に解決することができる。

音だけで発電するカメラ

　この水中カメラには、かさばる電池や電源コードなどはない。その代わりに、「トランスデューサー（変換器）」が内蔵されている。

　動物や船などが立てた音がトランスデュサーに届くと、その音の圧力が内部にある特殊な「圧電物質」を振動させる。

　これによって発電された電気をスーパー・キャパシタ（電気二重層コンデンサ）に蓄え、撮影に使うのだ。

　また、できるだけ電力消費を抑えるために、撮影用のセンサーは超省エネ仕様となっている。ただし、これと引き換えに、センサーが撮影できるのはグレースケール画像だけだ。

　そこで赤緑青の3種類のLEDで、3度個別に露出を行って撮影する。1枚1枚は白黒にしか写らないが、赤緑青の光がどのように反射されたのか解析して組み合わせれば、きちんとしたカラー写真を合成することができる。 Battery-free wireless underwater camera

データ送信も音波で行う

　また画像データも音波で送信される。

　まず水面に設置された送受信器から、カメラへ音波が放たれる。これを受け取ったカメラ内モジュールは、音波を反射するか（デジタルデータの1に相当）、吸収して反射しないか（0に相当）、どちらかの反応を示す。

　こうして送受信器に戻ってきた音波を分析することで、撮影された画像データを再現するのだ。 実験では音響プロジェクターでカメラの発電をおこなった。陸上でも応用できるそうだ。開発したMITのファデル・アディブ教授（左）と研究助手のワリード・アクバル氏（右

最終的には動画の撮影も可能に

　現時点で、この音波式水中カメラは、水深40メートルまでの静止画を撮影できるだけだ。だがそれでも、1週間かけて水中植物の成長を撮影することに成功したとのこと。

　研究グループは今、カメラの耐久性・持久力・記録容量の向上に取り組んでいる。最終的な目標は、リアルタイムでフルモーション動画を撮影できるようにすることだそうだ。

　この研究は『Nature Communications』（2022年9月26日付）に掲載された。

References:MIT engineers build a battery-free, wireless underwater camera | MIT News | Massachusetts Institute of Technology / written by hiroching / edited by / parumo
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