Interfaces Cóncavas a Escala Microscópica Podrían Ayudar a los Vehículos Autónomos

Un nuevo estudio detalla cómo las interfaces cóncavas a escala microscópica (MCI) podrían ayudar a los vehículos autónomos a leer señales. Las MCI son estructuras que reflejan la luz para producir fenómenos ópticos.

Qiaoqiang Gan es un investigador de ingeniería en la Universidad de Buffalo. Según Gan, estos efectos podrían ser utilizados en el futuro para ayudar a los vehículos autónomos a identificar señales de tráfico.

“Es vital poder explicar cómo funciona una tecnología antes de intentar adoptarla. Nuestro nuevo artículo define cómo la luz interactúa con las interfaces cóncavas a escala microscópica”, dice Gan.

La investigación se publicó en Applied Materials (AMAT ) Today el 15 de agosto.

El estudio colaborativo fue liderado por Gan, PhD, profesor de ingeniería eléctrica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Buffalo. Contó con un equipo de la Universidad de Buffalo, la Universidad de Shanghai para la Ciencia y la Tecnología, la Universidad Fudan, la Universidad Texas Tech y la Universidad de Hubei. Los autores principales del artículo incluyen a Jacob Rada, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica de la Universidad de Buffalo, y Haifeng Hu, PhD, profesor de ingeniería óptico-eléctrica y computacional en la Universidad de Shanghai para la Ciencia y la Tecnología.

Material Retroreflectante

El estudio se centró en un material retroreflectante, o una delgada capa de microesferas de polímero colocadas en el lado adhesivo de cinta transparente. Esas microesferas están parcialmente incrustadas en la cinta.

Cuando se ilumina con luz blanca esta capa, se refleja y causa que la luz cree anillos de arcoíris concéntricos. Por otro lado, un láser de un solo color genera un patrón de anillos brillantes y oscuros. Los láseres infrarrojos también producen señales distintivas que consisten en anillos concéntricos cuando se reflejan.

Los Experimentos

La investigación también involucró experimentos que utilizaron la delgada capa en una señal de alto. Según Rada, cuando se formaron los patrones, aparecieron en una cámara visual que detecta luz visible, así como en una cámara LIDAR que detecta señales infrarrojas.

“Actualmente, los sistemas de piloto automático enfrentan muchos desafíos para reconocer señales de tráfico, especialmente en condiciones del mundo real”, dice Gan. “Señales de tráfico inteligentes hechas de nuestro material podrían proporcionar más señales para sistemas futuros que utilizan LIDAR y reconocimiento de patrones visibles juntos para identificar señales de tráfico importantes. Esto puede ser útil para mejorar la seguridad del tráfico para los automóviles autónomos”.

“Demostramos una nueva estrategia combinada para mejorar la señal de LIDAR y el reconocimiento de patrones visibles que actualmente se realizan mediante cámaras visibles e infrarrojas”, dice Rada. “Nuestro trabajo mostró que la MCI es un objetivo ideal para cámaras LIDAR, debido a las señales constantemente fuertes que se producen”.

La tecnología está disponible para licencia, y una patente estadounidense para el material retroreflectante ha sido emitida. Una contraparte también ha sido emitida en China. Los titulares de la patente son la Universidad Fudan y la Universidad de Buffalo.

Según Gan, la capa se probará con diferentes longitudes de onda de luz, así como con diferentes materiales para las microesferas. El objetivo aquí es mejorar el rendimiento para aplicaciones como señales de tráfico diseñadas para sistemas autónomos.