Químicos desenvolvem tinta preta altamente reflexiva para tornar objetos mais visíveis para carros autônomos
Micrografias SEM do modelo de vidro em a) baixa ampliação e b) alta ampliação. Crédito:Materiais Aplicados e Interfaces ACS (2024). DOI:10.1021/acsami.4c00470 Dirigir à noite pode ser um desafio assustador para um novo motorista, mas com horas de prática isso logo se torna uma segunda natureza. Para carros autônomos, no entanto, a prática pode não ser suficiente porque os sensores lidar, que muitas vezes atuam como os “olhos” desses veículos, têm dificuldade em detectar objetos de cores escuras.
Nova pesquisa publicada em ACS Applied Materials &Interfaces descreve uma tinta preta altamente reflexiva que poderia ajudar esses carros a ver objetos escuros e tornar a direção autônoma mais segura.
Lidar, abreviação de detecção e alcance de luz, é um sistema usado em uma variedade de aplicações, incluindo mapeamento geológico e veículos autônomos. O sistema funciona como a ecolocalização, mas em vez de emitir ondas sonoras, o lidar emite pequenos pulsos de luz infravermelha próxima. Os pulsos de luz refletem nos objetos e voltam para o sensor, permitindo que o sistema mapeie o ambiente 3D em que se encontra.
Mas o lidar fica aquém quando os objetos absorvem mais luz infravermelha próxima do que refletem, o que pode ocorrer em superfícies pintadas de preto. O Lidar não consegue detectar esses objetos escuros por si só, então uma solução comum é fazer com que o sistema dependa de outros sensores ou software para preencher as lacunas de informação. No entanto, esta solução ainda pode levar a acidentes em algumas situações.
Em vez de reinventar os sensores lidar, Chang-Min Yoon e seus colegas queriam tornar os objetos escuros mais fáceis de detectar com a tecnologia existente, desenvolvendo uma tinta preta especialmente formulada e altamente reflexiva.
Para produzir a nova tinta, a equipe primeiro formou uma fina camada de dióxido de titânio (TiO2 ) em pequenos fragmentos de vidro. Em seguida, o vidro foi gravado com ácido fluorídrico, deixando para trás uma camada oca de TiO2 branco e altamente reflexivo. . Isto foi reduzido com borohidreto de sódio para produzir um material preto que manteve suas qualidades reflexivas.
Ao misturar esse material com verniz, ele poderá ser aplicado como tinta. Em seguida, a equipe testou a nova tinta com dois tipos de sensores lidar disponíveis comercialmente:um sensor baseado em espelho e um sensor giratório de 360 graus. Para efeito de comparação, também foi avaliada uma versão tradicional à base de negro de fumo.
Ambos os sensores reconheceram facilmente o TiO2 especialmente formulado à base de tinta, mas não detectou prontamente a tinta tradicional.
Os pesquisadores dizem que seu material altamente reflexivo poderia ajudar a melhorar a segurança nas estradas, tornando os objetos escuros mais visíveis para os veículos autônomos já equipados com a tecnologia lidar existente.
