science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Nieuwe techniek voor geolocatie onder water haalt signalen uit de natuur

Twee peacock mantis garnalen ( Odontodactylus scyllarus ) worstelen. Krediet:Marshall-laboratorium / The University of Queensland

Zeedieren zoals bidsprinkhaangarnalen en inktvissen hebben een nieuwe manier van onderwaternavigatie geïnspireerd die een grotere nauwkeurigheid mogelijk maakt.

Wetenschappers van de University of Queensland Queensland Brain Institute (QBI) maken deel uit van een groep onderzoekers die de techniek hebben ontwikkeld met behulp van beeldvormingsapparatuur die gevoelig was voor polariserend licht.

De onderzoekers bouwden polarisatiesensoren die de positie van de zon aan de hemel konden bepalen op basis van lichtpatronen onder water.

Dr. Samuel Powell zei dat de ontdekking geïnspireerd was op zeedieren, waaronder bidsprinkhaangarnalen en koppotigen (inktvis, inktvis en octopus), die polarisatie gebruiken om te communiceren.

"We hebben zeedieren bestudeerd omdat we denken dat sommige soorten de polarisatie van licht kunnen gebruiken om te navigeren, en onze nieuwe studie is een proof of concept dat dit mogelijk is, " hij zei.

Mensen kunnen gepolariseerd licht niet waarnemen zonder de hulp van speciale lenzen, die je vaak terugvindt in zonnebrillen.

De nieuwe methode zou een nauwkeurigere en kosteneffectievere langeafstandsnavigatie mogelijk maken.

"De meeste moderne navigatietechnieken werken niet onder water. Op satelliet gebaseerde GPS, bijvoorbeeld, werkt slechts tot een diepte van ongeveer 20 centimeter, ' zei dokter Powell.

"Onderwater, het zicht is ook beperkt, dus relatief oude technologie zoals vuurtorens werkt niet, want de verste afstand die je kunt zien is ongeveer 100 meter."

"Momenteel, onderzoeksonderzeeërs gebruiken GPS-systemen aan de oppervlakte, en wanneer ze afdalen, bijvoorbeeld om het zoutgehalte op verschillende diepten te meten - ze vertrouwen op gegist bestek om hun positie te berekenen.

"De fout in dit geval is onbegrensd, dat wil zeggen, hoe langer zonder GPS, hoe fouter je berekening kan zijn."

"Met behulp van polarisatiesensoren, onze methode zou realtime geolokalisatie onder water mogelijk maken met nauwkeurigere resultaten op lange afstand, zonder de noodzaak om periodiek weer opduiken."

De techniek kan navigatie mogelijk maken op diepten tot 200 meter onder het oceaanoppervlak.

Het onderzoek is gedaan in samenwerking met collega's van de Washington University, en Viktor Gruev aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign.

De studie, "Bio-geïnspireerde polarisatievisie maakt geolokalisatie onder water mogelijk", is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .