Balázs Richárd
Kamera külső energiaforrás nélkül
Egy amerikai kutatócsoport kifejlesztette az első, energia terén teljesen önellátó kamerát, melynek pixelei nem csupán mérik a beérkező fényt, de elektromos energiává is alakítják.
"A digitális képfeldolgozás forradalmának kellős közepén vagyunk" - nyilatkozott a csoport vezetője, Shree K. Nayar, a Columbia Egyetem munkatársa. "Úgy vélem, még csak a jéghegy csúcsát láttuk. A digitális képfeldolgozás számos területen törhet előre, a viselhető eszközöktől, a szenzorhálózatokon, az okos környezeteken keresztül, a személyre szabott gyógyszerekig bezáróan. Egy külső energiaellátás nélküli, nem helyhez kötött eszköz rendkívül hasznos lenne"
Bár a digitális kamerák és a napelemek feladatai különböznek - az egyik méri a fényt, míg a másik energiává alakítja - alapvetően ugyanazokból az összetevőkből állnak. A digitális kamerák lelke a képszenzor, egy több millió pixellel rendelkező chip. A pixelt fotodióda működteti, ami a fénnyel érintkezve elektromos áramot hoz létre. Ez a mechanizmus teszi lehetővé minden egyes pixelnek a ráeső fény intenzitásának mérését. Ugyanezt a fotodiódát alkalmazzák a napelemekben a fény elektromossággá alakításához.
Nayar csapata a kereskedelemben is kapható alkatrészekből rakott össze egy 30x40 pixeles képszenzort. Az egyenként mindössze két tranzisztorral ellátott pixelek először a kép rögzítését végzik, majd ezt követően nyerik ki az energiát és szolgálják ki a szenzor energiaszükségletét, vagyis a képszenzor folyamatosan váltogat a képfelvevő és az energia-átalakító mód között. A kamera, amikor éppen nem rögzít képet, képes más eszközök, például mobiltelefon, vagy okosóra számára is áramot termelni.
"Több különböző energiahasznosító szenzor kialakítással is kísérleteztek a múltban, azonban a mi prototípusunk a teljesen önellátó videokamera első demonstrációja" - magyarázta Nayar. "Bár boltban kapható alkatrészekkel dolgoztunk, szenzor architektúránk könnyedén alkalmazható a kompakt szilárdtest (solid state) képfeldolgozó chipeknél is. "Meggyőződésünk, hogy eredményeink jelentős előrelépést jelentenek a kamerák egy teljesen új generációjának kifejlesztésében, melyek példátlanul hosszú üzemidőn át - optimális esetben örökre - képesek működni anélkül, hogy külső energiát igényelnének"
"A digitális képfeldolgozás forradalmának kellős közepén vagyunk" - nyilatkozott a csoport vezetője, Shree K. Nayar, a Columbia Egyetem munkatársa. "Úgy vélem, még csak a jéghegy csúcsát láttuk. A digitális képfeldolgozás számos területen törhet előre, a viselhető eszközöktől, a szenzorhálózatokon, az okos környezeteken keresztül, a személyre szabott gyógyszerekig bezáróan. Egy külső energiaellátás nélküli, nem helyhez kötött eszköz rendkívül hasznos lenne"
Bár a digitális kamerák és a napelemek feladatai különböznek - az egyik méri a fényt, míg a másik energiává alakítja - alapvetően ugyanazokból az összetevőkből állnak. A digitális kamerák lelke a képszenzor, egy több millió pixellel rendelkező chip. A pixelt fotodióda működteti, ami a fénnyel érintkezve elektromos áramot hoz létre. Ez a mechanizmus teszi lehetővé minden egyes pixelnek a ráeső fény intenzitásának mérését. Ugyanezt a fotodiódát alkalmazzák a napelemekben a fény elektromossággá alakításához.
Nayar csapata a kereskedelemben is kapható alkatrészekből rakott össze egy 30x40 pixeles képszenzort. Az egyenként mindössze két tranzisztorral ellátott pixelek először a kép rögzítését végzik, majd ezt követően nyerik ki az energiát és szolgálják ki a szenzor energiaszükségletét, vagyis a képszenzor folyamatosan váltogat a képfelvevő és az energia-átalakító mód között. A kamera, amikor éppen nem rögzít képet, képes más eszközök, például mobiltelefon, vagy okosóra számára is áramot termelni.
"Több különböző energiahasznosító szenzor kialakítással is kísérleteztek a múltban, azonban a mi prototípusunk a teljesen önellátó videokamera első demonstrációja" - magyarázta Nayar. "Bár boltban kapható alkatrészekkel dolgoztunk, szenzor architektúránk könnyedén alkalmazható a kompakt szilárdtest (solid state) képfeldolgozó chipeknél is. "Meggyőződésünk, hogy eredményeink jelentős előrelépést jelentenek a kamerák egy teljesen új generációjának kifejlesztésében, melyek példátlanul hosszú üzemidőn át - optimális esetben örökre - képesek működni anélkül, hogy külső energiát igényelnének"