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Sensor con el propósito de | Noticias del MIT


Fadel Adib nunca esperó que la ciencia lo llevaría a la Casa Blanca, pero en agosto de 2015, el estudiante graduado del MIT se encontró presentando su investigación al presidente de los Estados Unidos.

Adeeb, su compañero estudiante de posgrado Zachary Capillac y su mentora, Dina Katabi, demostraron un dispositivo inalámbrico que utiliza señales Wi-Fi para rastrear los movimientos de una persona.

Mientras el presidente Barack Obama miraba, Adib caminó de un lado a otro por el piso de la Oficina Oval, se derrumbó en la alfombra para demostrar la capacidad del dispositivo para monitorear caídas y luego se quedó quieto para que Katabi pudiera explicarle cómo el dispositivo lo midió. respiración y frecuencia cardiaca.

“Zack se echó a reír porque pudo ver que mi ritmo cardíaco era de 110 mientras probaba el dispositivo para el presidente. Estaba nervioso por eso, pero fue muy emocionante”, recuerda Adib.

Para Adeeb, la manifestación en la Casa Blanca fue la culminación inesperada y memorable de un proyecto de investigación que había lanzado cuatro años antes, cuando comenzó su formación de posgrado en el MIT. Ahora, como profesor asociado reciente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica, Informática y Laboratorio de Medios, continúa construyendo ese trabajo. Adib, jefe de utilización de océanos de Doherty, busca desarrollar tecnología inalámbrica que pueda sentir el mundo físico de formas que antes no eran posibles.

En su grupo Signal Kinetics, Adeeb y sus alumnos aplican el conocimiento y la creatividad a problemas globales como el cambio climático y el acceso a la atención médica. Usan dispositivos inalámbricos para la detección fisiológica sin contacto, como medir el nivel de estrés de alguien usando señales de Wi-Fi. El equipo también está desarrollando cámaras subacuáticas sin batería que pueden explorar regiones inexploradas del océano, rastrear la contaminación y los efectos del cambio climático. Combinan la visión por computadora con la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) para construir robots que encuentran elementos ocultos, para agilizar las operaciones de fábrica y almacén y, en última instancia, aliviar los cuellos de botella de la cadena de suministro.

Si bien estos campos pueden parecer muy diferentes, cada vez que lanzan un nuevo proyecto, los investigadores descubren los hilos comunes que unen las disciplinas, dice Adeeb.

“Cuando trabajamos en un campo nuevo, aprendemos. Cada vez que estás en una nueva frontera, en el sentido de que también eres como un niño, tratas de entender estos diferentes lenguajes, juntarlos, inventar algo”, dice. .

Niño con mentalidad científica

El amor de Adeeb por aprender lo ha impulsado desde que era un niño pequeño que creció en Trípoli, en la costa libanesa. Ha estado interesado en las matemáticas y la ciencia durante el mayor tiempo posible, y tenía una energía ilimitada y una curiosidad insaciable cuando era niño.

“Cuando mi madre quería que aminorara la velocidad, me daba un acertijo para resolver”, recuerda.

Cuando Adeeb comenzó sus estudios universitarios en la Universidad Americana de Beirut, sabía que quería estudiar ingeniería informática y tenía la vista puesta en el MIT para realizar estudios de posgrado.

Buscando comenzar sus estudios futuros, Adeeb se acercó a varios miembros de la facultad del MIT para preguntarles sobre pasantías de verano. Recibió una respuesta de la primera persona con la que contactó. Katabi, el profesor Thuan y Nicole Pham en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación (EECS), Investigador Principal en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL) y la Clínica MIT Jameel, lo entrevistaron y lo aceptaron para el puesto. . Se sumergió en el trabajo de laboratorio y, cuando el verano llegaba a su fin, Katabi lo animó a postularse para la escuela de posgrado en el MIT y unirse a su laboratorio.

“Para mí, eso fue un shock porque sentí este síndrome del impostor. Pensé que me estaba moviendo como una tortuga con mi investigación, pero no me di cuenta de eso con la investigación en sí, porque estás en los límites del conocimiento humano. se espera que progresen con frecuencia y lentamente”, dice.

Como estudiante de posgrado en el MIT, comenzó a contribuir en una serie de proyectos. Pero su pasión por la invención lo llevó a embarcarse en un territorio inexplorado. Adeeb tuvo una idea: ¿puede usar Wi-Fi para ver paredes?

“Era una idea loca en ese momento, pero mi asesor me dejó trabajar en ella, aunque no era algo en lo que el grupo hubiera trabajado antes. Ambos pensamos que era una idea emocionante”, dice.

Cuando las señales de Wi-Fi viajan por el espacio, una pequeña parte de la señal atraviesa las paredes (de la misma manera que la luz atraviesa las ventanas) y luego se refleja en lo que esté del otro lado. Adeeb quería usar estas señales para “ver” lo que hacían las personas al otro lado del muro.

Descubre nuevas aplicaciones

Hubo muchos altibajos (“Diría que hubo muchos más altibajos que altibajos al principio”), pero Adeeb progresó. Primero, él y sus colegas pudieron detectar a las personas al otro lado de la pared y luego pudieron señalar su ubicación exacta. Descubrió por casualidad que el dispositivo podría usarse para monitorear la respiración de alguien.

“Recuerdo que nos estábamos acercando a una fecha límite y mi amigo Zack y yo estábamos trabajando en el dispositivo, usándolo para rastrear a las personas al otro lado de la pared. Le dije que se quedara quieto y luego comencé a verlo aparecer y desaparecer”. una y otra vez. Pensé: ¿podría ser este su aliento?”, dice Adeeb.

Eventualmente, habilitaron su Wi-Fi para monitorear su ritmo cardíaco y otros signos vitales. La tecnología apareció en una startup, lo que le planteó a Adeeb un dilema una vez que terminó su doctorado: si unirse a la startup o seguir una carrera en la academia.

Decidió convertirse en profesor porque quería profundizar en el mundo de la invención. Pero después de sobrevivir al invierno de 2014-2015, cuando cayeron casi 109 pulgadas de nieve en Boston (un récord), Adeeb estaba lista para un cambio de escenario y un clima más cálido. Solicitó plaza en universidades de los Estados Unidos y, aunque tuvo algunas ofertas tentadoras, Adeeb finalmente se dio cuenta de que no quería dejar el MIT. Se unió a la facultad del MIT como profesor asistente en 2016 y fue nombrado profesor asociado en 2020.

Cuando vine aquí por primera vez como aprendiz, aunque estaba a miles de millas de distancia del Líbano, me sentí como en casa. Y la razón de esto es la gente. Ese genio, el abrazo del pensamiento, es algo que encuentro hermoso en el MIT”, dice.

Está feliz de trabajar con personas brillantes que sienten pasión por la resolución de problemas. Los miembros de su grupo de investigación son diversos y cada uno aporta perspectivas únicas, que según Adeeb son vitales para fomentar el intercambio intelectual que impulsa su trabajo.

Sumérgete en un nuevo proyecto

Para Adeeb, la investigación es exploración. Tome su trabajo en el océano, por ejemplo. Quería tener un impacto en el cambio climático y, después de explorar el problema, él y sus alumnos decidieron construir una cámara subacuática sin batería.

Adeeb aprendió que el océano, que cubre el 70 por ciento del planeta, juega el papel más importante en el sistema climático de la Tierra. Sin embargo, más del 95 por ciento permanece sin explorar. Este parece ser un problema que el grupo Signal Kinetics podría ayudar a resolver, dice.

Pero sumergirse en este campo de investigación no fue tarea fácil. Adib estudia los sistemas Wi-Fi, pero el Wi-Fi no funciona bajo el agua. Y es difícil recargar la batería una vez que se despliega en el océano, lo que dificulta la construcción de un robot submarino autónomo que pueda detectar a gran escala.

Entonces, tomando prestado de otras disciplinas, el equipo construyó una cámara subacuática que utiliza la acústica para alimentar su equipo y tomar y transmitir imágenes.

“Tuvimos que usar materiales piezoeléctricos, que provienen de la ciencia de los materiales, para desarrollar transductores, que provienen de la ciencia oceánica, y además de eso, tuvimos que acoplar esas cosas con tecnología de radiofrecuencias conocida como retrodispersión”, dice. “El mayor desafío es hacer que estas cosas se mantengan juntas. ¿Cómo se decodifican estos idiomas en los campos?”

Es un desafío que continúa motivando a Adeeb a medida que él y sus alumnos abordan problemas demasiado grandes para encajar en una sola disciplina.

Está entusiasmado con el potencial del uso de la tecnología de imágenes inalámbricas bajo el mar para explorar planetas distantes. Estas mismas herramientas también pueden impulsar la acuicultura, lo que puede ayudar a eliminar la inseguridad alimentaria o apoyar a otras industrias emergentes.

Para Adib, las posibilidades parecen infinitas.

“Con cada proyecto, descubrimos algo nuevo, y eso abre un mundo completamente nuevo para explorar. El mayor impulsor de nuestro trabajo en el futuro será lo que pensamos que es imposible, pero podemos hacer que suceda”, dice.



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