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Tecnologia

Questa fotocamera non ha la batteria perché si autoalimenta

"In una stanza ben illuminata, la fotocamera funzionerà all'infinito."
Immagine: Shree Nayar

Ecco una fotocamera digitale che si auto-alimenta utilizzando la luce d'ambiente. Se la metti in una stanza ben illuminata, funzionerà all'infinito.

Per fare una foto, il sensore ottico di qualunque fotocamera digitale deve rilevare la luce, ma quasi in ogni caso è presente un eccesso di luce che viene sprecato. Un sensore ottico non è troppo diverso da un pannello solare, e non c'è motivo per cui un senso non possa svolgere entrambi i compiti. Quindi Shree Nayar ​e il suo team della Columbia University ha creato un sensore che fa entrambe le cose.

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"Il fotodiodo, il componente che effettivamente fa in modo che la magia di una fotografia si consumi, misura la quantità di luce da cui viene colpito la quale viene poi tradotta in un'immagine," mi ha detto Nayar. "Ma in una modalità differente, in quella fotovoltaica, è ciò che arriva su un pannello solare che genera energia. Abbiamo pensato che forse potevamo arrivare al punto in cui non creavamo solamente un'immagine, ma sviluppavamo anche l'energia necessaria per crearla, quell'immagine." Il risultato è questa piccola scatola nera qui sotto. Ecco un esempio di foto che può scattare:

Ed ecco il video:

La fotocamera può scattare foto e girare video a un frame al secondo e può inviarle ad un computer. Le immagini finali hanno una risoluzione di 30x40 pixel, che è sostanzialmente una dimensione inutile. Quindi perché farlo?

In parte, per provare che è possibile. La qualità dell'immagine è bassa perché una risoluzione più alta avrebbe richiesto dei costi molto maggiori. Ma con più pixel c'è la possibilità di raccogliere più energia. "Il costo dei materiali è l'unico motivo per cui è una fotocamera a bassa risoluzione. Non c'è motivo per cui ciò non si possa fare anche a risoluzioni più alte," ha detto. "L'obiettivo finale è costruire un dispositivo molto compatto che produca immagini a 640x480 pixel a 30 frame al secondo e che sia anche auto-alimentato."

Una fotocamera di questo tipo potrebbe risultare molto utile (ed è ciò a cui sta lavorando il team.) Abbiamo sentito molte cose riguardo l'Internet of Things negli ultimi anni, ma uno dei fattori che sta ancora bloccando la diffusione capillare dei dispositivi è il fatto che questi oggetti richiedono energia.

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"Si potranno disseminare questi oggetti in giro come parte di reti di sensori o di sorveglianza. La capacità visiva è una grossa parte dell'Internet of Things, ma non puoi avere grandi quantità di fotocamere collegate e alimentate--non è pratica," ha detto.

Il lavoro di Nayar è supportato dall'Office of Naval Research, quindi sembra che anche l'esercito abbia interesse in questa tecnologia.

Nessuna batteria. Immagine: Shree Nayar

Quindi, per provare il suo funzionamento, la fotocamera è munita di un condensatore invece che di una batteria ricaricabile e usa un cavo seriale per inviare le immagini al computer mentre le scatta. Non ha ancora una memoria interna, ci stanno lavorando.

"Per dimostrare davvero cosa stiamo facendo qui, che questa fotocamera è davvero autoalimentata, abbiamo usato solo un condensatore, e abbiamo usato un cavo seriale perché non può trasportare elettricità," ha detto Nayar. "Con un contesto interno ben illuminato,​ diciamo di 300 lux o giù di lì, la camera funzionerà all'infinito senza batteria."

Puoi anche pensare che una fotocamera del genere possa essere utile per chi si avventura nella natura, senza energia per molti giorni. "A prescindere da quale dispositivo tu stia usando, vuoi che consumi meno energia. Hai sempre con te il tuo telefono, ma non usi quasi mai la tua fotocamera. Potrebbe essere sfruttata semplicemente per raccogliere energia, per ottimizzare il consumo di energia del tuo oggetto," ha detto.

Infine, gli ho chiesto perché questa tecnica dovrebbe essere più funzionale della semplice aggiunta di un pannello solare alla fotocamera.

"Se aggiungi un pannello solare, potresti anche aggiungere una pala eolica o un reattore nucleare. Una fonte di energia addizionale che costerà non pochi soldi e ingombrerà," ha detto Nayar. "Quello che è davvero interessante, secondo me, è che le stesse componenti usate per scattare fotografie vengono usate per raccogliere energia. Non stai sacrificando nulla, anche in termini di costi; è lo stesso dispositivo."