Sensor submarino sin batería innovador aprovecha el sonido para recopilación de datos oceánicos a largo plazo

El MIT (Cambridge) busca construir una red sumergida de sensores interconectados que envíen datos a la superficie. El suministro constante de energía a decenas de sensores diseñados para durar largos periodos bajo agua ha sido un problema mayor.

Comunicación submarina sin batería

Se desarrolló un sistema de comunicación submarina sin batería que usa energía casi nula para transmitir datos de sensores. Podría monitorizar temperaturas marinas para estudiar cambio climático, rastrear vida marina por periodos prolongados e incluso tomar muestras en planetas lejanos.

Principios físicos: efecto piezoeléctrico y backscatter

• Efecto piezoeléctrico: vibraciones en ciertos materiales generan carga eléctrica.
• Backscatter: técnica de comunicación usada en etiquetas RFID que transmite datos reflejando señales inalámbricas moduladas desde una etiqueta hacia un lector.

Funcionamiento

Un transmisor envía ondas acústicas hacia un sensor piezoeléctrico con datos almacenados. Al impactar, el material vibra y almacena la carga resultante. Luego el sensor usa esa energía para reflejar una onda de vuelta al receptor —o no reflejarla. Alternar entre reflejar/no reflejar corresponde a bits 1 y 0. Un receptor decodifica 1 si hay onda reflejada, 0 si no.

Nodo sumergido y escalabilidad

El núcleo es un nodo sumergido: placa de circuito con resonador piezoeléctrico, unidad de recolección de energía y microcontrolador. Cualquier sensor puede integrarse programando el microcontrolador. Un proyector acústico (transmisor) y un hidrófono (receptor) se colocan a distancia. Transmisor y receptor necesitan energía, pero pueden estar en barcos o boyas (baterías fáciles de cambiar) o conectados a tierra. Uno de cada puede recoger información de muchos sensores en una o varias áreas.

Aplicaciones

Biología marina, oceanografía, meteorología, o cualquier área que requiera sensado submarino a largo plazo con bajo esfuerzo humano. También para recoger datos en el océano subsuperficial de Titán (luna de Saturno). NASA anunció misión Dragonfly 2026 para enviar un rover a explorar la luna, muestreando reservorios de agua.

Para más información, contactar a Abby Abazorius en [correo protegido]; 617-253-2709.