البطاريات

فريق من معهد ماساتشوستس للتقنية يطوّر نظامًا لرسم خرائط قاع المحيطات

تشكل المحيطات ما يقارب من ثلاثة أرباع كوكبنا ومع ذلك يتعذر علينا الوصول إلى أجزاء كبيرة منها، واستطعنا في المقابل استكشاف الفضاء بسهولة أكبر بسبب استخدام أنظمة التموضع العالمي -جي بي إس- الآمنة وبعيدة المدى والتي لم يكن لها نموذج للعمل تحت الماء.

ولهذا طور علماء من معهد ماساتشوستس للتقنية نظام ملاحة يعمل تحت الماء مستفيدًا من طاقة الصوت بدلاً من البطاريات للتنقل، ويسمى نظام التموضع العكسي تحت المائي (يو بي إل). وهو يتحرّك تحت الماء دون أي بطاريات، ما يسهّل استكشاف المحيط.

الماء ونظام جي بي إس

تتشتت موجات الراديو عند دخولها إلى الماء ما يجعل نظام جي بي إس عديم الفائدة، ولهذا تستخدم الموجات الصوتية تحت الماء على الرغم من استهلاكها لكميات كبيرة من الطاقة. ووجد باحثو معهد ماساتشوستس للتقنية طريقة لتقليل استخدام البطاريات لتشغيل أنظمة الملاحة تحت الماء، ويفيد النظام الجديد في الأجهزة الصغيرة التي تتبع حركة الحيوانات في المياه.

درس الفريق المواد الكهربائية الانضغاطية التي تولد شحنة كهربائية تحت ضغط ميكانيكي والتي تتعرض أيضًا لموجات صوتية، واستخدموا مستشعرات كهربائية انضغاطية لتعكس بشكل انتقائي الموجات الصوتية من البيئة المحيطة وتستخدمها في الوقت ذاته للحصول على الطاقة.

يستخدم النمط الثنائي في نظام يو بي إل لنقل المعلومات التي يمكن استخدامها لحساب الموقع عن طريق حساب الوقت الذي تستغرقه الموجة الصوتية للانعكاس بعد انطلاقها لتعود إلى وحدة المراقبة.

وأشار الفريق إلى مدى صعوبة تطبيق هذا النظام خاصة في المياه الضحلة حيث تشكل الإشارات المرتدة من قاع المحيط نمطًا معقدًا، لذلك اعتمد الباحثون على آلية ترسل الإشارات ذات الترددات المختلفة عبر نمط معين.

يتيح استخدام التوقيت والبيانات إمكانية أكبر لاستكشاف مواقع محددة، ويمكن لنظام يو بي إل أن يصل إلى مسافات تصل إلى 50 سنتيمتر، لذلك فإن الخطوات التالية للفريق هي توسيع هذا النطاق وإنشاء نظام ملاحة يتيح للمركبات المسيّرة استكشاف خريطة لقاع المحيطات.

– المصدر: فريق من معهد ماساتشوستس للتقنية يطوّر نظامًا لرسم خرائط قاع المحيطات على موقع مرصد المستقبل.

مرصد المستقبل

مرصد المستقبل هي منصة علمية عالمية لاستشراف المستقبل تعمل على تغطية آخر ما توصل له العلم وقطاع التكنولوجيا باللغة العربية بشكل يومي من خلال المقالات البحثية والإنفوجرافيك والمواد المرئية. المرصد هو ناتج شراكة استراتيجية بين مؤسسة دبي للمستقبل وشركة مرصد المستقبل ذ.ذ.م. يتكون فريق العمل من خبراء ومحللين من كلتا المؤسستين لتعزيز العلم والابتكار في المنطقة.