Os acidentes de carro são responsáveis ​​por aproximadamente um milhão de mortes a cada ano em todo o mundo. Entre as muitas causas, dirigindo à noite, quando a visão é mais limitada, leva a acidentes com taxas de mortalidade mais elevadas do que os acidentes diurnos. Portanto, melhorar a visibilidade durante a condução noturna é fundamental para reduzir o número de acidentes fatais.

Um feixe de direção adaptável (ADB) pode ajudar até certo ponto. Esta tecnologia avançada de direção para faróis de veículos pode ajustar automaticamente a visibilidade do motorista com base na velocidade do carro e no ambiente de tráfego. Os sistemas ADB que existem comercialmente são uma melhoria marcante em relação aos faróis controlados manualmente, mas eles sofrem de controlabilidade limitada. Considerando que os moduladores de luz espacial, como pixels de cristal líquido ou micro-espelhos digitais, pode aliviar este problema, eles são frequentemente caros de implementar e levam à perda de calor devido à energia elétrica não utilizada.

Em um estudo recente publicado no Journal of Optical Microsystems , pesquisadores do Japão criaram uma alternativa aos sistemas ADB convencionais:um scanner óptico de sistemas microeletromecânicos (MEMS) que depende do efeito piezoelétrico de vibrações mecânicas eletricamente induzidas. Este projeto consiste em uma película fina de óxido de zirconato-titanato de chumbo (ou PZT), que induz vibrações mecânicas no scanner em sincronização com um diodo laser. O scanner óptico orienta espacialmente o feixe de laser para formar luz estruturada na placa de fósforo, onde é convertido em luz branca brilhante. A intensidade da luz é, por sua vez, modulado pelo controlador ADB com base no tráfego, ângulo do volante, e velocidade de cruzeiro do veículo. Hiroshi Toshiyoshi, pesquisador da Universidade de Tóquio, um dos autores do artigo, explica, "O que é único nesta configuração é que o feixe de laser é convertido em luz branca com alta eficiência, que reduz o aquecimento do sistema ADB. "

Os pesquisadores projetaram o scanner óptico em um único chip consistindo de uma pastilha de silício sobre isolante ligada com a camada de PZT crescida sobre ela e laminada com metal para formar atuadores piezoelétricos. Eles organizaram os atuadores como suspensões para permitir grandes desvios horizontais e verticais do scanner. Esse, por sua vez, possibilitou a varredura bidimensional do feixe do farol. Avançar, eles projetaram os modos para que não reajam a ruídos de baixa frequência, como de outros veículos. Seu sistema ADB também leva em consideração as variações de temperatura. Finalmente, eles montaram o módulo em um veículo e avaliaram seu desempenho para a direção real.

Os pesquisadores descobriram que o ADB com um scanner MEMS proporcionou ao motorista melhor visibilidade, especialmente quando se trata de ver pedestres. Também pode reduzir o brilho dos veículos que se aproximam e reconfigurar a área de iluminação dependendo da velocidade de cruzeiro do veículo.

Embora essa tecnologia certamente avance a tecnologia de assistência à unidade, ele também tem outras aplicações potenciais na detecção de luz e descoberta de alcance, bem como links de comunicação óptica entre veículos, o que significa que o sistema pode encontrar uso na tecnologia de direção autônoma de sistemas de tráfego inteligentes no futuro, nos dando mais um passo em direção a uma direção sem riscos.