Kamera poháněná dopadajícím světlem
Představme si fotoaparát nebo videokameru, u které bychom nikdy nemuseli dobíjet nebo vyměňovat baterie. Právě takový přístroj vyrobili z poměrně běžných součástek pracovníci americké Columbia University School of Engineering and Applied Science. Jejich kamera si vystačí jen s tou energií, která je obsažena ve světle, které vytváří obraz na jejím optickém senzoru.
Úspěch tkví v konkrétní podobě řešení optického senzoru, protože součástky, které v digitálních kamerách mění světlo na obraz a fotoelektrické měniče, které pracují v solárních článcích, jsou obvykle založeny na stejném fyzikálním principu, kterým je tzv. fotoelektrický jev. Svým způsobem je tato situace analogická radiopřijímačům, které jsou “živeny” výhradně radiovými vlnami signálů, které přijímají - tzv. krystalkám. Krystalky sice neposkytují úplně nejkvalitnější poslech rozhlasového vysílání, avšak tuto nevýhodu splácejí naprostou nezávislostí na jakémkoliv zdroji elektrické energie. Stejné vlastnosti má i kamerová obdoba krystalky, která sice neposkytuje zcela kvalitní obraz nebo video, ale může pracovat po neomezenou dobu na místech, kde není k dispozici žádný zdroj elektrické energie.
Tým vedený profesorem Shree Nayarem vytvořil kameru, která je schopna neustále zachycovat obrázek v rozlišení 30x40 pixelů za sekundu, přičemž nepotřebuje vnější zdroj elektrické energie, stačí jí pouze dobře osvětlené prostředí. V kameře jsou použity jen sériově vyráběné a běžně dostupné součástky. Obrazový senzor v pixelu je tvořen fotodiodou, a je schopen jak fotovodivého, tak fotovoltaického módu činnosti. Tyto módy obstarává soustava dvou tranzistorů. První mód zabezpečuje vytváření či obnovu obrazu pomocí elektrického konverzního měření dopadajícího světla, druhý dodávku elektrické energie pro chod kamery, přičemž také jejím zdrojem je vnější světlo, dopadající na senzor. Kamera zatím není vybavena akumulátorem (obsahuje pro účely ukládání energie jen obvod s kondenzátorem), ale není problém ho do systému přidat.
Senzor se neustále přepíná z jednoho módu do druhého, čímž zabezpečuje zároveň vytváření obrázků i získávání energie. Kamera podobného typu slibuje zajímavé využití v oboru autonomních optických senzorů, které mohou pracovat zcela automaticky, bez účasti člověka, například v rámci koncepce internetu věcí nebo nositelné elektroniky. O špionážních aplikacích nemluvě.
Zdroje: Phys.Org, Columbia University School of Engineering and Applied Science, Gizmodo
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.
