Het MIT ontwikkelt sensoren die stroom halen uit geluidsgolven en zo op grote afstand informatie kunnen verzamelen. Speciaal gemaakt om de mysterieuze diepzee te verkennen. 

Onderzoeker Fadel Adib van het Massachusetts Institute of Technology keek de documentairereeks Blue Planet, over het zeeleven op aarde, en raakte geïnspireerd. Hoe kan het dat we een enorm deel van de zeebodem nog niet kennen? Adib wilde een apparaat bouwen om deze blinde vlek in de menselijke ontdekkingsgeschiedenis weg te poetsen. 

En als elektrotechnicus dacht hij meteen aan sensoren die je de zee in kunt gooien en die vervolgens vanaf de bodem informatie verzamelen en versturen. Maar dan moet er wel een batterij in zitten die het maanden, zo niet jaren vol kan houden; alleen dan kun je patronen herkennen van stroming, beweging of temperatuur op grote diepte. En die batterij moet ook nog waterdicht zijn en bestand tegen grote druk. 

 

Golfjes heen en weer sturen

Erg ingewikkeld, dus besloot Adib iets anders te doen: hij bouwde een sensor die extreem weinig stroom gebruikt. En de nodige stroom kan hij halen uit geluidsgolven die vanaf een moederschip aan het wateroppervlak worden verstuurd. De sensor gebruikt piëzoelektronische onderdelen, die een stroompje opwekken als ze (heel licht) worden gebogen. De geluidsgolf is genoeg om het onderdeel te vervormen en zo stroom op te wekken. Maar andersom werkt het ook: door het onderdeel onder stroom te zetten vervormt het, en stuurt het een klein geluidsgolfje uit. Dat kan weer worden opgevangen worden door het oppervlak door het moederschip.

Bodem van de zee in Griekenland. Beeld: Dimitris Siskopoulos

Maar om informatie te versturen, moesten de onderzoekers (waaronder Adib) een manier vinden om juist niet altijd een golfje te versturen. Daarvoor bouwden ze een energie-oogster in, die de opgewekte elektriciteit kan opslaan in plaats van uitsturen. Zo kan het apparaat op afstand ‘opladen’ met geluidsgolven, en de nodige informatie verzamelen. Dat zijn dingen als temperatuur, beweging van dieren in de omgeving, enzovoort. Is het tijd om de info terug te sturen, dan zal de sensor afwisselend wel en geen signaaltje sturen naar het oppervlak. Zo stuurt het binaire code, nulletjes en eentjes, naar een ontvanger. Deze kan dit decoderen en zo meer leren over de mysterieuze zeebodem. 

 

Langzame verbinding

Het sturen van informatie gaat niet snel; bij een labexperiment haalden de onderzoekers 3 kilobyte per seconde. En het systeem is alleen nog maar getest in een aquarium, op tien meter afstand van een ontvanger. In het echt zullen er vele kilometers water tussen zender en ontvanger zitten. Of het ook in de echte oceaan werkt, moet dus nog blijken.

De onderzoekers kijken ondertussen al verder dan de diepzee. ‘Dit soort sensoren laten je dingen voelen op grote afstand in extreme omstandigheden,’ vertelt Adib in het persbericht. ‘Bijvoorbeeld op de maan Titan, bij Saturnus. Daar zijn grote zeeën aangetroffen, die NASA in 2026 wil gaan verkennen.’ Hij denkt dat zijn sensoren kunnen helpen bij het onderzoek.