如何進(jìn)一步探索海洋未知區(qū)域？聲波驅(qū)動(dòng)的無(wú)線水下攝像機(jī)有話要說(shuō)
2022-11-09 17:23:41 admin
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】地球表面約有71%被水覆蓋，其中97%為海洋，因此，地球不僅僅是一顆蔚藍(lán)色的星球，更是一顆被海洋覆蓋著的星球。不僅如此，海洋的存在還影響著地球的天氣和氣候，孕育生命的同時(shí)也記錄著歷史的信息。而人類作為地球上的居民，生存與發(fā)展依仗大海的同時(shí)，也在求知欲的驅(qū)動(dòng)下不斷的探索著大海。
那么人類對(duì)于大海的了解有多少呢？達(dá)到50%了嗎，或者保守點(diǎn)說(shuō)，有25%嗎？遺憾的是人類對(duì)于大海的了解其實(shí)非常片面，甚至只有不到5%的地球海洋被人類探索過(guò)。對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，大海依舊是廣闊、深邃卻又神秘的存在。而這也是為什么，人類會(huì)傾盡智慧，去開發(fā)那些用于探索海洋奧秘的儀器。
回到問(wèn)題本身，為什么超過(guò)95%的地球海洋沒(méi)有被人類探索裹著觀測(cè)到呢？這和海洋本身的特點(diǎn)以及目前技術(shù)的限制都有關(guān)聯(lián)。海洋除了廣以外，深海同樣是它的特點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，海洋的平均深度達(dá)到3682米，并且已知最深的海溝——馬里亞納海溝，深度大概在11000米左右，要知道即便是海拔最高的珠穆朗瑪峰，他的高度也沒(méi)有達(dá)到萬(wàn)米級(jí)別。與此同時(shí)水深與水壓又有著密切的聯(lián)系，簡(jiǎn)單地說(shuō)，人類以及用于探索海洋的儀器每下沉10米，就需要額外承受0.1MPa的水壓(約合一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，隨著深度的增加，極強(qiáng)的水壓足以壓碎生物和工具。而事實(shí)上，從目前研究數(shù)據(jù)來(lái)看，海洋生物的生存極限也僅8000多米。
與此同時(shí)，隨著深度的增加，設(shè)備的供電、運(yùn)行穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸、防水等難題都會(huì)接踵而至。因此，并非人類不想去深入地探索海洋，而是沒(méi)有合適的裝備去探索。
不過(guò)最近，針對(duì)海洋未知區(qū)域的探索，似乎有了新的轉(zhuǎn)機(jī)。美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)研究人員開發(fā)出一種聲波驅(qū)動(dòng)的無(wú)電池?zé)o線水下相機(jī)，這種相機(jī)能夠?qū)⑺穆暡ǖ臋C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能來(lái)為其成像和通信設(shè)備提供動(dòng)力。得益于此，這種水下相機(jī)能夠在水下連續(xù)工作數(shù)周，甚至還能夠在黑暗的水下環(huán)境中實(shí)現(xiàn)彩色攝影，并通過(guò)水無(wú)線傳輸圖像數(shù)據(jù)。
而根據(jù)目前公開的研究成果來(lái)看，有關(guān)研究人員已經(jīng)在集中不同的水下環(huán)境中，測(cè)試了這種相機(jī)，實(shí)際拍攝成果也證明了設(shè)備的可行性。此外，考慮到海洋與氣候的聯(lián)系，以及氣候檢測(cè)中缺乏海洋數(shù)據(jù)的模型，因此這款設(shè)備如果能投入使用，理論上還有利于氣候氣象學(xué)的研究。
不過(guò)，考慮到目前這款儀器還沒(méi)正式投入使用，因此其能不能幫助人們探索海洋的未知區(qū)域還是個(gè)未知數(shù)，但可以確定的是，這款產(chǎn)品涉及的壓電材料實(shí)用技術(shù)，以及超低功耗成像傳感器對(duì)于后續(xù)儀器的研發(fā)，有著重要的意義，并且如果其真的能夠?qū)崿F(xiàn)神海運(yùn)行，那么不僅僅是對(duì)于人類探索海洋，對(duì)于海洋環(huán)境保護(hù)以及其他學(xué)科的研究，都能起到至關(guān)重要的作用
那么人類對(duì)于大海的了解有多少呢？達(dá)到50%了嗎，或者保守點(diǎn)說(shuō)，有25%嗎？遺憾的是人類對(duì)于大海的了解其實(shí)非常片面，甚至只有不到5%的地球海洋被人類探索過(guò)。對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，大海依舊是廣闊、深邃卻又神秘的存在。而這也是為什么，人類會(huì)傾盡智慧，去開發(fā)那些用于探索海洋奧秘的儀器。
回到問(wèn)題本身，為什么超過(guò)95%的地球海洋沒(méi)有被人類探索裹著觀測(cè)到呢？這和海洋本身的特點(diǎn)以及目前技術(shù)的限制都有關(guān)聯(lián)。海洋除了廣以外，深海同樣是它的特點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，海洋的平均深度達(dá)到3682米，并且已知最深的海溝——馬里亞納海溝，深度大概在11000米左右，要知道即便是海拔最高的珠穆朗瑪峰，他的高度也沒(méi)有達(dá)到萬(wàn)米級(jí)別。與此同時(shí)水深與水壓又有著密切的聯(lián)系，簡(jiǎn)單地說(shuō)，人類以及用于探索海洋的儀器每下沉10米，就需要額外承受0.1MPa的水壓(約合一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，隨著深度的增加，極強(qiáng)的水壓足以壓碎生物和工具。而事實(shí)上，從目前研究數(shù)據(jù)來(lái)看，海洋生物的生存極限也僅8000多米。
與此同時(shí)，隨著深度的增加，設(shè)備的供電、運(yùn)行穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸、防水等難題都會(huì)接踵而至。因此，并非人類不想去深入地探索海洋，而是沒(méi)有合適的裝備去探索。
不過(guò)最近，針對(duì)海洋未知區(qū)域的探索，似乎有了新的轉(zhuǎn)機(jī)。美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)研究人員開發(fā)出一種聲波驅(qū)動(dòng)的無(wú)電池?zé)o線水下相機(jī)，這種相機(jī)能夠?qū)⑺穆暡ǖ臋C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能來(lái)為其成像和通信設(shè)備提供動(dòng)力。得益于此，這種水下相機(jī)能夠在水下連續(xù)工作數(shù)周，甚至還能夠在黑暗的水下環(huán)境中實(shí)現(xiàn)彩色攝影，并通過(guò)水無(wú)線傳輸圖像數(shù)據(jù)。
而根據(jù)目前公開的研究成果來(lái)看，有關(guān)研究人員已經(jīng)在集中不同的水下環(huán)境中，測(cè)試了這種相機(jī)，實(shí)際拍攝成果也證明了設(shè)備的可行性。此外，考慮到海洋與氣候的聯(lián)系，以及氣候檢測(cè)中缺乏海洋數(shù)據(jù)的模型，因此這款設(shè)備如果能投入使用，理論上還有利于氣候氣象學(xué)的研究。
不過(guò)，考慮到目前這款儀器還沒(méi)正式投入使用，因此其能不能幫助人們探索海洋的未知區(qū)域還是個(gè)未知數(shù)，但可以確定的是，這款產(chǎn)品涉及的壓電材料實(shí)用技術(shù)，以及超低功耗成像傳感器對(duì)于后續(xù)儀器的研發(fā)，有著重要的意義，并且如果其真的能夠?qū)崿F(xiàn)神海運(yùn)行，那么不僅僅是對(duì)于人類探索海洋，對(duì)于海洋環(huán)境保護(hù)以及其他學(xué)科的研究，都能起到至關(guān)重要的作用
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