编辑：David 武穆

科学家们估计，超过95%的地球海洋从未被观察过，这意味着我们所看到地球的海洋，比我们看到月球的背面或火星的表面还要少。

目前进行海洋探测，一般要将水下摄像机拴在研究船只上，或专门派出船只，为水下摄像机的电池充电，这种做法的成本太高，很大程度上阻碍了海底探索的扩展。

现在，麻省理工学院的研究人员已经向着克服这一问题迈出了重要一步，他们开发了一种不用电池的无线水下相机，其能源效率比其他水下相机高约10万倍。

图：麻省理工研发的无线水下相机

这台相机即使在黑暗的水下环境中也能拍摄彩色照片，并通过水中的无线传输图像数据。

这个相机是由声音驱动的。它将声波在水中传播的机械能转换为电能，为其成像和通信设备提供动力。在捕获和编码图像数据后，使用声波将数据传输到一个接收器上，重建图像。

图：水下反向散射成像原理示意

由于不需要电源，该相机可以在收回之前连续运行数周时间，使科学家能够在海洋的偏远地区搜寻新物种，还可以用来捕捉海洋污染的图像，或监测水产养殖场中饲养的鱼的健康和生长状况。

MIT媒体实验室电子工程和计算机科学系副教授兼信号动力学小组主任Fadel Adib是关于该相机的一篇新论文的通讯作者。

「对我个人来说，这种相机最令人兴奋的应用之一是在气候监测。我们正在建立气候模型，但超过95%的海洋数据现在都是缺失的。这项技术可以帮助我们建立更准确的气候模型，更好地了解气候变化如何影响水下世界」。

与Adib一起撰写本论文的，还有共同第一作者Sayed Saad Afzal, Waleed Akbar, Osvy Rodriguez, Unsoo Ha等信号动力学小组的研究助理，以及研究科学家Unsoo Ha和小组前研究人员Mario Doumet和Reza Ghaffarivardavagh。

该论文今天发表在《自然·通信》上。

为了打造一台能够长期自主运行的相机，研究人员需要一个能够在水下自行收集能量的设备，同时只消耗很少的电力。

该相机使用由压电材料制成的传感器获取能量，传感器安装在相机外部。压电材料在受到机械力的作用时会产生电信号。当穿过水的声波接触传感器时，它们会振动，并将机械能转换成电能。

这些声波可能来自任何来源，如过往船只或海洋生物。照相机储存收获的能量，直到它积累到足以为拍摄照片和通信数据的电子装置供电。