Πρωτοποριακή κάμερα λειτουργεί με την ενέργεια του φωτός

Επιτέλους, μία κάμερα που δεν χρειάζεται να ανησυχεί κανείς ότι θα ξεμείνει από μπαταρία. Ερευνητές στις ΗΠΑ κατασκεύασαν την πρώτη ψηφιακή βιντεοκάμερα που αυτοτροφοδοτείται πλήρως με ενέργεια, χωρίς να χρειάζεται κάποια εξωτερική ενεργειακή πηγή. Η κάμερα το καταφέρνει αυτό, επειδή τα εικονοστοιχεία (πίξελ) της μετατρέπουν συνεχώς σε ηλεκτρική ενέργεια το φως που πέφτει πάνω της.

Συνδυασμός τεχνολογιών

Ερευνητές της Σχολής Μηχανικής και Εφαρμοσμένων Επιστημών του Πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης, με επικεφαλής τον καθηγητή επιστήμης των υπολογιστών Σρι Ναγιάρ, ο οποίος διευθύνει το Εργαστήριο Υπολογιστικής Όρασης, έκαναν λόγο για άλλο ένα σημαντικό βήμα, στο πλαίσιο της «επανάστασης» που συμβαίνει στο ευρύτερο πεδίο της ψηφιακής απεικόνισης.

Οι ερευνητές συνδύασαν την τεχνολογία μίας κάμερας και ενός ηλιακού πάνελ (φωτοβολταϊκού). Σε όλες τις ψηφιακές κάμερες η «καρδιά» τους είναι ένας αισθητήρας-τσιπάκι που διαθέτει εκατομμύρια πίξελ. Το βασικό συστατικό σε κάθε πίξελ είναι μία φωτοδίοδος, που παράγει ηλεκτρικό ρεύμα όταν εκτεθεί στο φως, πράγμα που επιτρέπει στο πίξελ να μετρά την ένταση του φωτός και -σε συνδυασμό με τα υπόλοιπα πίξελ- να παράγει μία εικόνα. Όμως, μία παρόμοια φωτοδίοδος χρησιμοποιείται και στα φωτοβολταϊκά για να μετατρέπει το φως του ήλιου σε ρεύμα.

Η καινοτομία είναι ο συνδυασμός μίας κάμερας με ένα φωτοβολταϊκό, έτσι ώστε τα πίξελ, εκτός από την κανονική δουλειά τους να δημιουργούν μία εικόνα, να παράγουν, επίσης, ηλεκτρισμό, με τον οποίο τροφοδοτείται συνεχώς η ίδια η κάμερα. Κάθε πίξελ χρησιμοποιεί δύο τρανζίστορ, έτσι ώστε αρχικά να παράγει την εικόνα και στη συνέχεια να παράγει ηλεκτρική ενέργεια, φορτίζοντας την κάμερα. Όταν η κάμερα δεν τραβά εικόνες ή δεν βιντεοσκοπεί, μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον χρήστη ως φορτιστής για άλλες συσκευές, όπως ένα κινητό τηλέφωνο.

Ο αισθητήρας

Προς το παρόν, η κάμερα-φωτοβολταϊκό διαθέτει έναν αισθητήρα μόνο 30×40 πίξελ, που μπορεί να τραβήξει ένα καρέ ανά δευτερόλεπτο. Κάθε πίξελ του αισθητήρα έχει μήκος περίπου τέσσερα χιλιοστά και είναι σχεδόν 1.000 φορές μεγαλύτερο από αυτό μίας κανονικής ψηφιακής κάμερας. Στόχος των μηχανικών του Κολούμπια είναι μελλοντικά να σμικρύνουν τον αισθητήρα της κάμερας, έτσι ώστε να χωράει σε ένα ευρέως αξιοποιήσιμο τσιπάκι.

Οι ερευνητές -που χρηματοδοτήθηκαν από το Γραφείο Ερευνών του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ- ευελπιστούν ότι έχουν ανοίξει τον δρόμο «για μία εντελώς νέα γενιά καμερών που θα λειτουργούν για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα -ιδανικά για πάντα- χωρίς να τροφοδοτούνται με ρεύμα από εξωτερική πηγή». Μόνο πέρυσι, πουλήθηκαν περίπου δύο δισεκατομμύρια κάμερες διαφόρων ειδών, σε όλο τον κόσμο.

Βήμα Science

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ,ΑΠΕ-ΜΠΕ