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– Si desea utilizar un dispositivo conectado bajo el agua, no tiene muchas opciones. Las ondas de radio no funcionan bien, el agua las absorbe fácilmente, lo que significa que no pueden ir mucho más allá de un metro.
Cortesía de EPFL de Sandy Evangelista: Hydromea, empresa derivada de EPFL, ha desarrollado un módem óptico en miniatura que puede operar hasta 6.000 metros por debajo de la superficie del océano. Es lo suficientemente sensible como para recopilar datos a velocidades muy altas de fuentes a más de 50 metros de distancia. Muchos sensores ofrecen solo una conexión por cable, pero no son prácticos porque tienes que sacar los dispositivos del agua para recuperar tus datos. La comunicación acústica se utiliza a menudo, pero es muy lenta y poco fiable.
Estos son obstáculos importantes para las comunicaciones eficaces cuando se trata de actividades de construcción, inspección, supervisión y reparación submarinas, como en el sector de la energía marina. La investigación de la limnología es otro campo afectado por este problema. Sin embargo, los ingenieros de Hydromea encontraron una solución: usar la luz para transmitir datos debajo del océano o la superficie del lago. Desarrollaron un módem submarino llamado LUMA que se comunica a través de una luz azul que parpadea rápidamente.
El módem convierte los datos en pulsos de luz que envía o, a la inversa, convierte los pulsos de luz que recibe en datos, todo en un abrir y cerrar de ojos. “Nuestro módem óptico ofrece una conexión inalámbrica subacuática rápida”, dice Alexander Bahr, director de operaciones de Hydromea.
En la misma longitud de onda
“Elegimos la luz azul porque, aunque el agua es generalmente opaca para las ondas electromagnéticas, hay una pequeña franja de transparencia para la luz azul y verde. Esto es lo que permite que nuestro sistema envíe y reciba datos a largas distancias ”, dice Felix Schill, CTO de la empresa. Aunque el agua absorbe fácilmente la mayoría de las ondas, especialmente las infrarrojas, solo la luz azul y verde puede viajar a través de ella. Las ondas de luz roja y amarilla del sol se absorben en apenas unos metros.
La parte más difícil de desarrollar LUMA fue asegurarse de que pudiera enviar datos a distancias lo suficientemente largas y funcionar de manera confiable en todo tipo de condiciones. «Debido a que la luz a menudo se difunde tan rápidamente bajo el agua, fue difícil encontrar una forma de enviar comunicaciones a más de 50 o 100 metros», dice Schill. «Nos tomó mucho tiempo desarrollar un receptor lo suficientemente sensible para capturar pequeños pulsos de luz, incluso desde la distancia».
Buscando las profundidades
LUMA fue diseñado para operar a profundidades de hasta 6.000 metros. Es una unidad completamente contenida en una carcasa de plástico, que está completamente envuelta en plástico transparente para que no se colapse bajo presiones extremas de agua. El sistema ya ha sido probado en el Océano Pacífico, 4.280 metros bajo el nivel del mar, por científicos del Instituto Alfred Wegener de Investigación Polar y Marina de Alemania. Este es el primer instituto de investigación con el que Bahr y Schill comenzaron a trabajar.
“Posteriormente, fuimos contactados por empresas que operan en alta mar que estaban interesadas en nuestra tecnología para colocar tuberías submarinas o construir cimientos para parques eólicos marinos”, dice Bahr.
Bahr y Schill comenzaron a investigar sistemas de Wi-Fi subacuáticos cuando ambos eran estudiantes en Australia en 2004. Refinaron los detalles de su proyecto a lo largo de los años y lo completaron durante su trabajo postdoctoral en EPFL. Hoy todavía colaboran con la Escuela. Por ejemplo, están ayudando a desarrollar sistemas robóticos y de comunicación para LéXPLORE, una plataforma de investigación ubicada cerca de las orillas del lago Lemán, en la elegante Pully Vidy.
Allí, los limnólogos están utilizando LUMA para verificar periódicamente los datos recopilados bajo el agua y asegurarse de que los instrumentos de medición funcionen correctamente, ya que los sensores deben permanecer bajo el agua durante meses.
Un módem está instalado en el registrador de datos que recopila datos científicos de los sensores sumergidos y el otro módem está instalado en un robot submarino que se sumerge hasta donde se encuentran los sensores y recopila los datos del sensor al instante. “Los científicos de LéXPLORE nos brindan comentarios sobre sus necesidades específicas y esto nos ayuda a mejorar aún más el rendimiento de nuestro módem”, dijo Bahr.
Fuentes: EPFL Hydromea
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