p Pesquisadores da Purdue University e da Stanford University acreditam ter encontrado uma nova tecnologia de detecção de luz laser que é mais robusta e menos cara do que a disponível atualmente, com uma ampla gama de usos, incluindo uma maneira de guiar veículos totalmente autônomos. p Os pesquisadores dizem que sua inovação é ordens de magnitude mais rápida do que os dispositivos convencionais de direção de feixe de laser de ponta que usam a tecnologia de conjunto de antenas em fases. A direção do feixe de laser sendo testada e usada por Purdue e Stanford é baseada na interação luz-matéria entre uma metassuperfície baseada em silício e pulsos de luz curtos produzidos, por exemplo, por um laser de modo bloqueado com um espectro de pente de frequência. Esse dispositivo de direção do feixe pode varrer um grande ângulo de visão em nanossegundos ou picossegundos em comparação com os microssegundos que a tecnologia atual leva.

p "Esta tecnologia é muito menos complexa e usa menos energia do que as tecnologias existentes, "disse Amr Shaltout, um pesquisador de pós-doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais em Stanford que concebeu a ideia para o método.

p "A tecnologia mescla dois campos diferentes de metassuperfícies nanofotônicas e óptica ultrarrápida."

p A direção do feixe de laser é uma tecnologia vital que pode ser usada em uma ampla variedade de áreas, incluindo navegação, vôos espaciais, aplicações de radar, imagem, scanners de tags, robótica, arqueologia, mapeamento e física atmosférica. A varredura a laser mais rápida está diretamente relacionada a taxas de quadros mais altas, bem como a uma resolução de imagem aprimorada.

p Shaltout surgiu com o conceito enquanto fazia seu doutorado. do grupo de pesquisa Vladimir Shalaev na Escola de Engenharia Elétrica e de Computação de Purdue e delineou-o em Stanford ao trabalhar com o grupo de pesquisa de Mark Brongersma.

p "A ideia proposta por Amr é tão poderosa que ficamos honestamente surpresos que ninguém a tenha feito antes porque é tão simples, tão eficiente, muito mais fácil do que o que as pessoas usaram até agora e funciona muito mais rápido, "disse Shalaev, o Bob e Anne Burnett Distinguished Professor of Electrical and Computer Engineering em Purdue. Este é um exemplo maravilhoso de colaboração frutífera entre Purdue e Stanford. "

p Os pesquisadores afirmam que sua inovação é uma tecnologia compatível com chip que não requer fontes adicionais de energia. É baseado na interação luz-matéria entre metassuperfícies e pulsos curtos de lasers de modo bloqueado com linhas de frequência de bloqueio de fase igualmente espaçadas. Outro elemento chave é o uso de uma metassuperfície baseada em um filme de silicone padronizado.

p "Essa é a base para todos os circuitos eletrônicos em nanoescala para dar essa funcionalidade emocionante que permite que o direcionamento do feixe aconteça, "disse Brongersma, professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais de Stanford.

p Carros autônomos dependem de detecção e alcance de luz, ou lidar, que é semelhante ao radar apenas em vez disso, emite luz infravermelha ou visível que mede quanto tempo leva para os pulsos refletirem os objetos e obterem suas imagens. Ele substituiria o dispositivo giratório freqüentemente visto em cima de tetos de carros autônomos. Mas a tecnologia existente continua cara, à medida que as empresas procuram maneiras de transformar a florescente indústria automobilística autônoma.

p Shaltout disse que o uso de metassuperfícies fotônicas foi a chave para o novo avanço. Ele disse que as metasuperfícies fornecem simples, soluções compactas e com baixo consumo de energia para projetos fotônicos. A combinação dessas duas tecnologias fornece uma abordagem muito mais simples.

p Na atual tecnologia óptica de phased array, cada antena precisa ser controlada de acordo com o que irradia individualmente. No sistema de Shaltout, cada uma das estruturas emite frequências ligeiramente diferentes, o que significa que não há necessidade de abordar cada antena individual continuamente e consumir energia durante esse processo.

p Shaltout disse que uma solução interdisciplinar era o fator chave.

p "Às vezes, trabalhar fora de nossa área nos ajuda a ver, para encontrar soluções para problemas em diferentes campos e apenas ligá-los, " ele disse.

p O desafio para os pesquisadores agora é ampliar a inovação e movê-la do laboratório para o mundo real. Eles procuram investidores, parceiros ou possivelmente acordos de licenciamento à medida que trabalham para avançar na expansão da tecnologia. Os primeiros desenvolvimentos podem ser em áreas como dispositivos de digitalização em lojas, aeroportos ou em muitas outras áreas antes de passar para carros autônomos e fabricantes de equipamentos originais de automóveis.

p "Esta parece ser uma solução disruptiva que pode fazer uma grande diferença neste enorme, indústria emergente, "Shalaev disse.