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«La detección está a tu alrededor», dijo Brian W. Anthony, director asociado de MIT.nano, a Ambient Sensing, un simposio de medio día presentado en mayo por el MIT.nano Immersion Lab. Con profesores e investigadores del MIT de múltiples disciplinas, el evento destacó las tecnologías de detección implementadas en todas partes, desde debajo de la superficie de la Tierra hasta la exosfera.
Brent Minchew, profesor asistente en el Departamento de Ciencias Planetarias, Atmosféricas y de la Tierra (EAPS), inauguró el simposio con una presentación sobre el uso de sensores remotos para comprender el flujo, la deformación y la fractura del hielo de los glaciares, y cómo esto contribuye al aumento del nivel del mar. «Existe esta fantástica separación de escalas», dijo Minchew. «Tomamos observaciones recopiladas de satélites que vuelan a 700 kilómetros sobre la superficie, y usamos los datos recopilados allí para inferir qué está sucediendo a escala atómica en el hielo, lo cual es magnífico».
El grupo de Minchew está trabajando con otros investigadores del MIT para construir un dron capaz de volar durante tres o cuatro meses sobre las regiones polares, llenando vacíos críticos en las observaciones de la Tierra. «Nos dará esta mejora radical sobre la tecnología actual y nuestra capacidad de observación».
También utilizando satélites, el becario postdoctoral de EAPS, Qindan Zhu, combina el aprendizaje automático con datos de observación de sensores remotos para estudiar la contaminación por ozono en las ciudades de América del Norte. Zhu explicó que, según una década de datos, controlar las emisiones de óxido de nitrógeno será la forma más efectiva de regular la contaminación por ozono en estas áreas urbanas. Las presentaciones de Zhu y Minchew destacaron el importante papel que juegan los sensores ambientales para aprender más sobre el cambio climático de la Tierra.
Pasando del aire al mar, Michael Benjamin, Investigador Principal del Departamento de Ingeniería Mecánica, habló sobre su trabajo en vehículos marinos robóticos para explorar y monitorear el océano y los entornos marinos costeros. “Las plataformas robóticas como sensores remotos tienen la capacidad de detectar lugares que son demasiado peligrosos, molestos o costosos para los barcos tripulados”, explicó Benjamin. En el Laboratorio de Autonomía Marina del MIT, los investigadores están diseñando robots de superficie bajo el agua, veleros autónomos y un robot anfibio para zonas de surf.
La detección es una parte importante de la robótica marina, dijo Benjamin. «Sin sensores, los robots no podrían saber dónde están, no podrían evitar cosas ocultas, no podrían recopilar información».
Fadel Adib, profesor asociado del programa de Artes y Ciencias de los Medios y del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática (EECS), también trabaja en la detección subacuática. “La duración de la batería de los sensores submarinos es extremadamente limitada”, explicó Adib. «Es muy difícil recargar la batería de un sensor oceánico una vez que se ha desplegado».
Su grupo de investigación ha construido un sensor submarino que refleja señales acústicas en lugar de tener que generar las suyas propias, lo que requiere mucha menos energía. También han desarrollado una cámara subacuática inalámbrica y sin batería que puede capturar imágenes de forma continua y durante un largo período de tiempo. Adib habló sobre las aplicaciones potenciales de la detección ambiental submarina: estudios climáticos, descubrimiento de nuevas especies oceánicas, monitoreo de piscifactorías para apoyar la seguridad alimentaria e incluso más allá del océano, en el espacio. «Como puede imaginar, es aún más difícil reemplazar la batería de un sensor una vez que lo ha enviado a una misión espacial», dijo.
Trabajando originalmente en el mundo de la detección submarina, James Kinsey, director ejecutivo de Humatics, aplica su conocimiento de los sensores oceánicos a dos mercados diferentes: el transporte público y la fabricación de automóviles. “Todos esos datos de sensores en el océano: el valor es cuando puedes etiquetarlos geográficamente”, explicó Kinsey. «Cuanto más preciso y exactamente sepa esto, más podrá comenzar a pintar este espacio 3D». Kinsey habló sobre la automatización de las líneas de ensamblaje de vehículos con precisión milimétrica, lo que permite el uso de brazos robóticos. Para los trenes de metro, destacó los beneficios de los sistemas de detección para conocer mejor la posición de un tren, así como para mejorar la seguridad de los pasajeros y trabajadores al aumentar la conciencia situacional. “El posicionamiento preciso transforma el mundo”, dijo.
En la intersección de la ingeniería eléctrica, las comunicaciones y la imagen, el profesor asociado de EECS, Ruonan Han, presentó su investigación sobre la detección a través de chips semiconductores que funcionan a frecuencias de terahercios. Usando estos chips de terahercios, el grupo de investigación de Han demostró imágenes 3D de alta resolución angular sin escaneo mecánico. Están trabajando en nodos electrónicos para detección de gases, cronometraje de precisión y miniaturización de balizas y sensores.
En dos paneles de preguntas y respuestas dirigidos por Anthony, los presentadores discutieron la interfaz de las tecnologías de detección con el mundo, destacando los desafíos en el diseño de materiales, la fabricación, el empaque, la reducción de costos y la producción a gran escala. Sobre el tema de la visualización de datos, coincidieron en la necesidad de tecnologías de hardware y software para interactuar y asimilar datos de formas más rápidas y envolventes.
Ambient Sensing se transmitió en vivo desde el MIT.nano Immersion Lab. Este espacio de investigación único, ubicado en el tercer piso de MIT.nano, proporciona un entorno para conectar lo físico con lo digital: visualización de datos, creación de prototipos de herramientas avanzadas para realidad aumentada y virtual (AR/VR) y desarrollo de nuevos conceptos de software y hardware. para experiencias inmersivas.
Para mostrar el trabajo que se está realizando en el Laboratorio de Inmersión, el entrenador de esgrima retirado del MIT, Robert Hupp, se unió a Anthony y al científico investigador Praneeth Namburi para una demostración en vivo de la tecnología de entrenamiento de esgrima inmersiva. Usando sensores inalámbricos en la espada de esgrima junto con sensores de captura de movimiento OptiTrack a lo largo del perímetro de la habitación, un esgrimista novato que vestía un traje de captura de movimiento y auriculares AR se enfrentó a un oponente virtual mientras Namburi rastreaba la posición del esgrimista en una computadora. Hupp pudo mostrarle al tirador cómo mejorar sus movimientos con estos datos en tiempo real.
“Este evento mostró las capacidades del Immersion Lab y el trabajo en curso sobre detección, incluidos sensores, análisis de datos y visualización de datos, en todo el MIT”, dice Anthony. «Muchos de nuestros oradores hablaron sobre la colaboración y la importancia de unir múltiples campos para avanzar en la detección ambiental y la recopilación de datos para resolver los desafíos sociales. Espero dar la bienvenida a más investigadores académicos e industriales al laboratorio de inmersión para respaldar su trabajo con nuestro hardware avanzado». y tecnologías de software”.
