Los químicos están desarrollando una capa negra altamente reflectante para hacer las cosas más visibles para los vehículos autónomos.

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Micrografía SEM del molde de vidrio a) bajo aumento y b) alto aumento. crédito: Interfaces y materiales aplicados de ACS (2024). doi: 10.1021/acsami.4c00470

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Micrografía SEM de la plantilla de vidrio a) bajo aumento y b) alto aumento. crédito: Interfaces y materiales aplicados de ACS (2024). doi: 10.1021/acsami.4c00470

Conducir de noche puede ser un desafío intimidante para un conductor novato, pero con horas de práctica rápidamente se convierte en algo natural. Sin embargo, para los vehículos autónomos, la formación puede no ser suficiente porque los sensores lidar que a menudo actúan como “ojos” de estos vehículos tienen dificultades para detectar objetos de colores oscuros.

Nueva búsqueda publicado en Interfaces y materiales aplicados de ACS Describe un revestimiento negro altamente reflectante que podría ayudar a estos coches a ver objetos oscuros y hacer que la conducción autónoma sea más segura.

LIDAR, abreviatura de Light DiffusionDetection and Ranging, es un sistema utilizado en una variedad de aplicaciones, incluido el mapeo geológico y los vehículos autónomos. El sistema funciona como ecolocalización, pero en lugar de emitir ondas sonoras, el lidar emite pequeños pulsos de luz infrarroja cercana. Los pulsos de luz rebotan en los objetos y regresan al sensor, lo que permite al sistema mapear el entorno 3D en el que se encuentra.

Pero el lidar falla cuando los objetos absorben más luz del infrarrojo cercano de la que reflejan, lo que puede ocurrir en superficies pintadas de negro. Lidar no puede detectar estos objetos oscuros por sí solo, por lo que una solución común es hacer que el sistema dependa de otros sensores o software para llenar los vacíos de información. Sin embargo, esta solución puede provocar accidentes en algunas situaciones.

En lugar de reinventar los sensores lidar, Chang Min Yun y sus colegas querían facilitar la detección de objetos oscuros utilizando la tecnología existente mediante el desarrollo de un revestimiento negro altamente reflectante especialmente diseñado.

Para producir el nuevo recubrimiento, el equipo primero formó una fina capa de dióxido de titanio (TiO2) sobre pequeños fragmentos de vidrio. Luego, el vidrio se grabó con ácido fluorhídrico, dejando una capa hueca de dióxido de titanio blanco altamente reflectante.2. Esto se redujo usando borohidruro de sodio para producir un material negro que mantuvo sus cualidades reflectantes.

Mezclando esta sustancia con barniz, se puede aplicar como pintura. Luego, el equipo probó el nuevo recubrimiento utilizando dos tipos de sensores lidar disponibles comercialmente: un sensor basado en espejo y un sensor de tipo giratorio de 360 ​​grados. A modo de comparación, también se evaluó una versión convencional a base de negro de carbón.

Ambos sensores reconocen fácilmente TiO personalizado2pintura a base de pintura, pero la pintura tradicional no se descubre fácilmente.

Los investigadores dicen que su material altamente reflectante podría ayudar a mejorar la seguridad vial al hacer que los objetos oscuros sean más visibles para los vehículos autónomos que ya están equipados con la tecnología lidar existente.

más información:
Sok Jikal et al., Diseño de nuevos materiales tipo tableta detectables LiDAR: síntesis, química y aplicación práctica para la ergonomía autónoma, Interfaces y materiales aplicados de ACS (2024). doi: 10.1021/acsami.4c00470

Información de la revista:
Interfaces y materiales aplicados de ACS


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