El spin-off EPFL Hydromea ha desarrollado un módem Wi-Fi Óptico en miniatura que puede operar hasta 6.000 metros por debajo de la superficie del océano. Es lo suficientemente sensible como para recopilar datos a velocidades muy altas de fuentes a más de 50 metros de distancia.
Si desea utilizar un dispositivo conectado bajo el agua, no tiene muchas opciones. Las ondas de radio no funcionan bien, son fácilmente absorbidas por el agua, lo que significa que no pueden ir mucho más allá de un metro. Muchos sensores sólo ofrecen una conexión por cable, pero no son prácticos porque hay que quitar los dispositivos del agua para recuperar sus datos. La comunicación acústica se utiliza a menudo, pero es muy lenta y poco fiable. Estos son obstáculos significativos para una comunicación eficaz cuando se trata de actividades de construcción, inspección, monitoreo y reparación submarinas, como en el sector de la energía offshore. La investigación en limnología es otro campo afectado por este problema.
Sin embargo, los ingenieros de Hydromea han llegado a una solución: el uso de la luz para transmitir datos debajo de la superficie del océano o lago. Han desarrollado un módem submarino llamado LUMA que se comunica a través de una luz azul que parpadea rápidamente. El módem convierte los datos en pulsos de luz que envía, o inversamente, convierte los pulsos de luz que recibe en datos, todo en un abrir y cerrar de ojos. «Nuestro módem óptico le ofrece una conexión inalámbrica submarina rápida», dice Alexander Bahr, COO de Hydromea.
En la misma longitud de onda
«Elegimos la luz azul porque, aunque el agua es generalmente opaca para las ondas electromagnéticas, hay una pequeña banda de transparencia para la luz azul y verde. Eso es lo que permite que nuestro sistema envíe y reciba datos a largas distancias», dice Felix Schill, CTO de la compañía. Mientras que el agua absorbe fácilmente la mayoría de las ondas, y especialmente las infrarrojas, sólo la luz azul y verde puede viajar a través de ella. Las ondas de luz roja y amarilla del sol se absorben en pocos metros.
La parte más difícil sobre el desarrollo de LUMA fue asegurarse de que podía enviar datos a distancias lo suficientemente largas y trabajar de forma fiable en todo tipo de condiciones. «Debido a que la luz en general se difunde tan rápidamente bajo el agua, encontrar una manera de enviar comunicaciones a distancias de 50 o 100 metros fue difícil», dice Schill. «Nos llevó mucho tiempo desarrollar un receptor lo suficientemente sensible como para capturar pequeños pulsos de luz incluso desde lejos».
Fontanería las profundidades
LUMA está diseñado para trabajar a profundidades de hasta 6.000 metros. Es una unidad totalmente contenida en una carcasa de plástico, que está completamente envuelta en plástico transparente para que no se derrumbe bajo presiones de agua extremas. El sistema ya ha sido probado en el Océano Pacífico, a 4.280 metros bajo el nivel del mar, por científicos del Instituto Alfred Wegener para la Investigación Polar y Marina, en Alemania. Es el primer instituto de investigación con el que Bahr y Schill comenzaron a trabajar. «Más tarde nos contactaron empresas que operaban en alta mar y que estaban interesadas en nuestra tecnología para colocar oleoductos submarinos o construir cimientos para parques eólicos marinos», dice Bahr.
Bahr y Schill comenzaron a investigar sistemas Wi-Fi submarinos cuando ambos eran estudiantes en Australia en 2004. Ellos concretaron los detalles de su diseño a lo largo de los años, y lo finalizaron durante su trabajo post-doc en EPFL. Hoy en día siguen colaborando con la Escuela. Por ejemplo, están ayudando a desarrollar sistemas de robótica y comunicaciones para LéXPLORE, una plataforma de investigación situada justo a orillas del lago de Ginebra, la ordenada Pully Vidy.
Allí, los limnólogos están utilizando LUMA para comprobar regularmente los datos recopilados bajo el agua y asegurarse de que los instrumentos de medición funcionan correctamente, ya que los sensores necesitan permanecer bajo el agua durante meses a la vez. Un módem se instala en el registrador de datos que recopila datos científicos de los sensores sumergidos y el otro módem se instala en un robot submarino que se sumerge hasta donde se encuentran los sensores y recopila los datos de los sensores al instante. «Los científicos de LéXPLORE nos dan retroalimentación sobre sus necesidades específicas, y esto nos ayuda a mejorar aún más el rendimiento de nuestro módem», dice Bahr.
