Interfaces Concavas em Microescala Podem Ajudar Veículos Autônomos

Um novo estudo detalha como interfaces concavas em microescala (MCI) podem ajudar veículos autônomos a ler sinais. MCIs são estruturas que refletem luz para produzir fenômenos ópticos.

Qiaoqiang Gan é um pesquisador de engenharia na Universidade de Buffalo. De acordo com Gan, esses efeitos podem ser usados no futuro para ajudar veículos autônomos a identificar sinais de trânsito.

“É vital ser capaz de explicar como uma tecnologia funciona para alguém antes de tentar adotá-la. Nosso novo artigo define como a luz interage com interfaces concavas em microescala”, diz Gan.

A pesquisa foi publicada em Applied Materials (AMAT ) Today em 15 de agosto.

O estudo colaborativo foi liderado por Gan, PhD, professor de engenharia elétrica na UB School of Engineering and Applied Sciences. Ele envolveu uma equipe da UB, da Universidade de Xangai para Ciência e Tecnologia, da Fuda University, da Texas Tech University e da Hubei University. Os primeiros autores do artigo incluem Jacob Rada, estudante de PhD em engenharia elétrica da UB, e Haifeng Hu, PhD, professor de engenharia óptica-elétrica e computacional da Universidade de Xangai para Ciência e Tecnologia.

Material Retrorefletivo

O estudo se concentrou fortemente em um material retrorefletivo, ou um filme fino composto por microesferas de polímero colocadas no lado adesivo de fita transparente. Essas microesferas estão parcialmente embutidas na fita.

Quando a luz branca é aplicada a esse filme, ela é refletida e causa que a luz crie anéis de arco-íris concêntricos. Por outro lado, um laser de cor única gera um padrão de anéis claros e escuros. Lasers infravermelhos também produzem sinais distintos compostos por anéis concêntricos quando refletidos.

Os Experimentos

A pesquisa também envolveu experimentos que usaram o filme fino em um sinal de pare. De acordo com Rada, quando os padrões foram formados, eles apareceram em uma câmera visual que detecta luz visível, bem como em uma câmera LIDAR que detecta sinais infravermelhos.

“Atualmente, sistemas de piloto automático enfrentam muitos desafios para reconhecer sinais de trânsito, especialmente em condições do mundo real”, diz Gan. “Sinais de trânsito inteligentes feitos de nosso material podem fornecer mais sinais para sistemas futuros que usam LIDAR e reconhecimento de padrão visível juntos para identificar sinais de trânsito importantes. Isso pode ser útil para melhorar a segurança do trânsito para carros autônomos.”

“Demonstramos uma nova estratégia combinada para melhorar o sinal LIDAR e o reconhecimento de padrão visível que são atualmente realizados por câmeras visíveis e infravermelhas”, diz Rada. “Nosso trabalho mostrou que a MCI é um alvo ideal para câmeras LIDAR, devido aos sinais fortes constantes que são produzidos.”

A tecnologia está disponível para licenciamento, e uma patente nos EUA para o material retrorefletivo foi emitida. Uma contraparte também foi emitida na China. Os titulares da patente são a Fudan University e a UB.

De acordo com Gan, o filme será testado com diferentes comprimentos de onda de luz, bem como diferentes materiais para as microesferas. O objetivo aqui é melhorar o desempenho para aplicações como sinais de trânsito projetados para sistemas autônomos.