Como fazer veculos autnomos enxergarem carros pretos

Materiais Avanados

Redação do Site Inovação Tecnológica – 03/05/2024

Tinta preta para maior visibilidade

Dirigir noite pode ser assustador para um motorista novato, mas algumas horas de prtica eliminaro qualquer vestgio de medo. Para os carros autnomos, no entanto, a prtica no uma soluo porque os sensores LiDAR (radares de luz), que servem como “olhos” desses veculos, tm dificuldades intrnsecas em detectar objetos de cores escuras, e a noite s faz piorar as coisas.

Suk Jekal e colegas da Universidade Nacional Hanbat, na Coreia do Sul, acreditam ter a soluo: Uma tinta preta extremamente reflexiva luz emitida pelos radares de luz, facilitando sua viso dos objetos muito escuros.

A soluo muito mais barata do que tentar otimizar a melhoria dos aparelhos LiDAR – que a indstria e a academia vm tentando fazer h tempos sem grandes sucessos -, alm de ajudar os carros que j esto rodando sem que eles precisem de nenhuma atualizao tecnolgica.

O funcionamento de um LiDAR similar ecolocalizao, com a diferena de que ele usa pulsos curtos de luz infravermelha prxima, em vez de ondas sonoras. Os pulsos de luz refletem nos objetos e voltam para o sensor, permitindo que o sistema mapeie o ambiente 3D em que se encontra. O problema que superfcies pintadas de preto absorvem a maior parte da luz infravermelha prxima, de modo que os sinais nunca retornam na intensidade esperada.

Hoje, isso exige o uso de outros sensores ou de software para preencher as lacunas de informao, mas essas solues no tm conseguido evitar acidentes em algumas situaes, incluindo a to comum presena de carros pretos na via.

Processo de fabricao da nova tinta preta altamente reflexiva para os comprimentos de onda dos LiDAR.
[Imagem: Suk Jekal et al. – 10.1021/acsami.4c00470]

Tinta preta altamente reflexiva

Em vez de reinventar os sensores LiDAR, a equipe trabalhou para tornar os objetos escuros mais fceis de detectar com a tecnologia atual, desenvolvendo uma formulao especial de tinta preta altamente reflexiva para os comprimentos de onda dos radares de luz.

A formulao usa partculas de dixido de titnio (TiO₂) lixiviadas com cido fluordrico, o que gera partculas ocas altamente reflexivas, mas brancas. Depois de reduzido com borohidreto de sdio, o material se torna preto, sendo ento misturado com verniz, permitindo que ele seja aplicado na forma de uma tinta.

A equipe testou a nova tinta usando dois tipos de sensores LiDAR disponveis comercialmente, um baseado em espelho e um sensor giratrio de 360 graus, e comparando os resultados com os mesmos equipamentos tentando visualizar objetos pintados com uma tinta preta comum. Os dois sensores reconheceram facilmente os objetos pintados com a tinta especialmente formulada base de TiO₂, mas no detectaram os objetos pintados com a tinta tradicional.

“[Nossa tinta] fornece excelente espalhabilidade, durabilidade e estabilidade trmica em aplicaes prticas de tinta em comparao com materiais do tipo esfera devido maior rea de contato com a superfcie aplicada, tornando-o adequado para uso como pigmento preto inorgnico detectvel por LiDAR em ambientes autnomos,” escreveu a equipe.

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