To może być początek prawdziwej rewolucji. Naukowcy i inżynierowie Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku opracowali prototyp kamery, która nie wymaga zewnętrznego zasilania. Kluczem do sukcesu jest specjalna konstrukcja światłoczułej matrycy. Każdy piksel nie tylko mierzy natężenie padającego nań światła, ale też przetwarza to światło na energię elektryczną. Dzięki niej przy odpowiednich warunkach oświetlenia kamera może działać praktycznie w nieskończoność.
Jesteśmy w trakcie prawdziwej rewolucji w cyfrowym obrazowaniu - mówi profesor Shree K. Nayar, szef zespołu z Columbia Engineering, który skonstruował prototypowe urządzenie. To co mamy dotąd, to wierzchołek góry lodowej przyszłych możliwości, urządzeń, które można będzie na siebie włożyć, sieci czujników, budowy inteligentnych środowisk, spersonalizowanej medycyny, czy wreszcie Internetu Rzeczy. Kamera, która niepodłączona do niczego może działać w nieskończoność byłaby niezwykle użyteczna.
Konstruktorzy przedstawią szczegóły swojego projektu pod koniec kwietnia, podczas International Conference on Computational Photography na Uniwersytecie Rice w Houston.
Wszystko zaczęło się od przytomnej obserwacji Nayara, że choć kamery cyfrowe i panele słoneczne służą kompletnie różnym celom, są zbudowane z praktycznie tych samych części. Zasadniczy element kamery, matryca światłoczuła składa się z milionów pikseli. Każdy z nich to fotodioda, przez którą w warunkach oświetlenia płynie prąd. Ten mechanizm pozwala mierzyć natężenie padającego światła. Takie same fotodiody, tylko w innej konfiguracji, wykorzystuje się do wytwarzania pod wpływem światła napięcia elektrycznego.
Nayar wraz ze współpracownikami wykorzystał powszechnie dostępne na rynku części elektroniczne do konstrukcji matrycy światłoczułej o rozdzielczości 30 na 40 pikseli. Wystarczyło w przypadku każdego z pikseli zastosować zaledwie dwa tranzystory, by móc przełączać układ z trybu zapisu obrazu w tryb gromadzenia energii i odwrotnie. Jeśli kamera nie jest używana do nagrywania obrazu, może stanowić "ładowarkę" do innych urządzeń elektronicznych, choćby smartfonu.
Nayar podkreśla, że skonstruowana według jego pomysłu kamera może być wyposażona w akumulator, ale prototyp go nie zawiera właśnie po to, by pokazać, że jest samowystarczalny i może pracować magazynując energię z pomocą kondensatora. W przeszłości pojawiały się już projekty wykorzystania przetworników obrazu do wytwarzania energii, ale nasz projekt jest pierwszą konstrukcją w pełni samowystarczalnej kamery video - podkreśla Shree K. Nayar. Udowodniliśmy, że nawet wykorzystując powszechnie dostępne na rynku części elektroniczne, można stworzyć odpowiedni układ. Wierzymy, że nasza praca będzie istotnym krokiem naprzód w tworzeniu nowej generacji kamer, zdolnych do długiego, nawet wiecznego działania bez zewnętrznego źródła zasilania.
Konstruktorzy udostępnili krótki film zarejestrowany z pomocą swej prototypowej kamery. Jego jakość nie poraża, ale pamiętajmy, że dostępna rozdzielczość to zaledwie 30 na 40 pikseli.
