Il MIT invia un GPS senza batteria sott'acqua

un giorno fa p Jake Hertz Sulla base della comunicazione RF, i dispositivi GPS comunicano con i satelliti per determinare la loro posizione tramite trilaterazione. Oltre alla navigazione veicolare, se mai esistesse un'applicazione che trarrebbe vantaggio dalla tecnologia GPS, sarebbe il viaggio marittimo. In mezzo all'oceano, conoscere la posizione di un sottomarino è assolutamente essenziale.
Sfortunatamente, il GPS convenzionale non funziona sott'acqua e le alternative sono assetate di energia. Ora, i ricercatori del MIT potrebbero aver trovato una soluzione, offrendo la localizzazione subacquea senza la necessità di grandi quantità di energia. Il GPS si basa sulla comunicazione RF, che si riferisce alla trasmissione e alla ricezione delle onde EM.
Sebbene la RF funzioni perfettamente nell'aria, l'acqua di mare rappresenta una sfida unica perché è un mezzo altamente conduttivo. La natura conduttiva dell'acqua fa si che il mezzo offra un elevato assorbimento e di conseguenza un'elevata attenuazione, rendendolo del tutto impraticabile per la comunicazione RF. Invece, i segnali acustici sono di gran lunga la scelta preferita per la comunicazione e la localizzazione wireless sott'acqua.
Poiché le onde sonore non sono onde EM, non soffrono della stessa elevata attenuazione subacquea della comunicazione RF. Inoltre, le particelle nell'acqua sono molto più ravvicinate di quelle nell'aria, il che significa che il suono può viaggiare più velocemente nell'acqua che nell'aria. L'avvertenza a questo è che ci deve essere una maggiore quantità di energia iniziale per avviare le vibrazioni.
Una delle principali preoccupazioni di un GPS subacqueo è la comunicazione acustica perché richiede una grande quantità di energia e la sostituzione o la ricarica delle batterie in un sottomarino potrebbe non essere del tutto pratica. Nel tentativo di affrontare questo problema, i ricercatori del MIT hanno annunciato una nuova tecnica che sostengono sia un passo verso la comunicazione subacquea senza batteria. Il principio di funzionamento della nuova tecnica denominata UBL (underwater backscatter localization) è che invece di emettere i propri segnali acustici, riflette i segnali modulati dal suo ambiente.
La tecnica utilizza materiale piezoelettrico per generare carica come risultato della sua interazione con l'acustica ambientale. Quindi il materiale utilizza quella carica per riflettere selettivamente alcune onde sonore nell'ambiente. Un ricevitore traduce quella sequenza di riflessioni, chiamata retrodiffusione, in una stringa binaria in cui "1" rappresenta i segnali acustici riflessi e "0" rappresenta i segnali acustici non riflessi.
La tecnica può trasmettere informazioni sull'ambiente, eseguire la localizzazione utilizzando una tecnica di cronometraggio del tempo di volo e persino tracciare oggetti sott'acqua. I ricercatori del MIT sperano che UBL possa aiutare ad alimentare il boom dell'esplorazione oceanica. L'idea è che un giorno UBL possa aiutare i veicoli a guida autonoma a rimanere su una rete sott'acqua senza spendere preziose batterie.
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