Μια ερευνητική ομάδα φέρεται να έχει εφεύρει μια video camera (υπάρχει ήδη πρωτότυπο) που είναι πλήρως αυτοτροφοδοτούμενη. Αυτό σημαίνει δεν χρησιμοποιεί κάποια γνωστή πηγή ενέργειας, όπως μπαταρίες.
Η νέα επαναστατική camera μπορεί να τραβάει μια φωτογραφία ανά δευτερόλεπτο, επ ‘αόριστον. Οι επιστήμονες σχεδίασαν ένα pixel που εκτός του να μετράει το φως, μπορεί επίσης και να το μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια.
Παρά το γεγονός ότι οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και οι ηλιακοί συλλέκτες έχουν διαφορετικούς σκοπούς, (οι πρώτες μετράνε το φως, ενώ οι δεύτερες συσκευές μετατρέπουν το φως σε ενέργεια) και οι δύο συσκευές είναι κατασκευασμένες από τα ίδια ουσιαστικά συστατικά.
Στην καρδιά της κάθε ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής είναι ένας αισθητήρας εικόνας, ένα chip με εκατομμύρια pixels. Το κλειδί που επιτρέπει στη συσκευή να λειτουργήσει ένα pixel είναι η φωτοδίοδος, η οποία παράγει ηλεκτρικό ρεύμα όταν εκτεθεί στο φως. Ο μηχανισμός αυτός επιτρέπει σε κάθε εικονοστοιχείο τη μέτρηση της έντασης του φωτός που πέφτει πάνω του. Η ίδια μέθοδος (φωτοδίοδος) χρησιμοποιείται επίσης και στους ηλιακούς συλλέκτες για να μετατρέψουν το φως σε ηλεκτρική ενέργεια.
Η φωτοδίοδος σε ένα pixel της κάμερας χρησιμοποιείται στο φωτοαγώγιμο αναμονής, ενώ σε ένα ηλιακό κελί (solar cell) χρησιμοποιείται στο φωτοβολταϊκό μοντέλο.
Ο Shree K. Nayar, T.C. Chang Καθηγητής της Επιστήμης Υπολογιστών στο Columbia Engineering, συνεργάστηκε για την νέα camera με τον ερευνητή τεχικό Daniel Sims του BS’14 και το σύμβουλο Mikhail Fridberg του ADSP Consulting. Οι επιστήμονες κατασκεύασαν ένα αισθητήρα εικόνας 30×40 pixels. Στη πρωτότυπη camera τους, η οποία περιέχεται σε μια 3D εκτυπωμένη θήκη, η φωτοδιόδος κάθε εικονοστοιχείου λειτουργεί πάντα και σαν φωτοβολταϊκό.
Ο σχεδιασμός του εικονοστοιχείου είναι πολύ απλός σύμφωνα με τους επιστήμονες, και χρησιμοποιεί μόνο δύο τρανζίστορ. Κατά τη διάρκεια κάθε κύκλου σύλληψης εικόνας, τα εικονοστοιχεία χρησιμοποιούνται για να καταγράψουν και να διαβάσουν την εικόνα αρχικά, και στη συνέχεια, για να συλλέξουν την ενέργεια και να φορτίσουν – τροφοδοτήσουν τον αισθητήρα. Ο αισθητήρας εικόνας εναλλάσσεται συνεχώς μεταξύ λήψης εικόνας και συλλογής ισχύος.
Όταν η φωτογραφική μηχανή δεν χρησιμοποιείται για να τραβήξει φωτογραφίες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας για άλλες συσκευές, όπως ένα τηλέφωνο ή ένα ρολόι.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Γραφείο Ναυτικών Ερευνών. Η ομάδα θα παρουσιάσει τη δουλειά της στο Διεθνές Συνέδριο Υπολογιστικής φωτογραφίας στο Πανεπιστήμιο Rice του Χιούστον, στις 24-26 Απριλίου, σύμφωνα με το Sciencecodex.
