MIT科学家开发出无需电池的水下导航方法 或可改变海洋探索方式

    麻省理工学院（MIT）的科学家们开发了一种新的导航系统，专为在水下使用而设计，它在水下导航方面的作用与全球定位系统在水面上和地面上的作用相同。GPS并不能真正穿透水下，因为无线电波并不适合水。这就是为什么你经常看到像潜艇上使用的声纳这样的东西，它发出声波并测量它们在其他水下物体和表面上的反射。然而，典型的声纳和其他声学信号方法是很耗电的，这就是为什么麻省理工学院的新的无电池系统有如此大的潜力。

    GPS也是一种相对省电的技术，这也是它在改变我们的出行方式方面做了很多工作的部分原因，从车载导航到智能手机上的地图。目前水下导航技术的局限性意味着，我们通常需要使用大型的、快速消耗的电池组来为声音产生和传输设备供电。麻省理工学院的系统将用一种新型的无电池声学导航系统取代这一切，该系统使用环境中已有的信号，而不是创造自己的信号。

    该系统的工作原理是采用压电材料，这些材料在受到机械应力（包括声波撞击它们所产生的应变）时，会产生电荷。研究人员创造了一种方法，让这些传感器将声波信息转化为二进制代码，他们用它来测量周围海洋的温度或其盐分含量等，但他们理论上认为，它也可以用来确定位置信息。

    这比起初看起来要复杂得多，因为声音会从水下的各种表面反射出来，并以通常无法预测的角度传回来。但研究小组能够用一种叫做“跳频”的方法来解释这一点，并在一系列不同的波长上收集信息。这在深水中是有效的，现在他们正在努力使其在浅水这个更加嘈杂的环境中更加有效。

    最终，该系统和基于相同技术的未来版本可以使未来的机器人潜艇探险者更好地绘制海底地图，并进行各种自动监测和海底导航。

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