Novi materijal sprečava saobraćajne nezgode u samovozećim automobilima

Novi materijal sprečava saobraćajne nezgode u samovozećim automobilima

Problemi bezbednosti samovozećih automobila su se pojavili zbog čestih saobraćajnih nezgoda. Razvijen je „samolečivi“ materijal za sočiva koji može da spreči saobraćajne nesreće do kojih dolazi usled izobličenja signala popravljajući ogrebotine na površini senzora samovozećeg automobila.

Istraživački tim Korejskog istraživačkog instituta za hemijsku tehnologiju (KRICT) koji predvode dr Kim Jin Chul, Park Jang Il i Jeong Ji-Eun i prof. Kim Hak-Rin i prof. Cheong In Voo sa Nacionalnog univerziteta Kiungpook (KNU) je razvio materijal koji leči ogrebotine na senzorima autonomnih vozila. Rad je objavljen u časopisu ACS Applied Materials & Interfaces.

Kada se ovaj samolečivi optički materijal koristi u senzoru autonomnog vozila, životni vek proizvoda se može povećati, a moguća je i buduća tehnologija koja može da spreči kvarove usled oštećenja površine.

Objektiv je alat koji sakuplja ili raspršuje svetlost i koristi se u mnogim svakodnevnim optičkim uređajima kao što su kamere, mobilni telefoni i naočare. Međutim, ako je površina sočiva oštećena ogrebotinom, slika ili optički signal koji je primio optički uređaj može biti ozbiljno izobličen.

Nedavno su se više puta dešavale saobraćajne nesreće uzrokovane greškama u prepoznavanju i kvarovima u sistemima vida kao što su LiDAR senzori i senzori slike samovozećih automobila. Kao rezultat toga, poverenje u bezbednost automobila koji se sami voze je prilično nisko. Strukturno i funkcionalno obnavljanje optičkih komponenti obloženih razvijenim materijalima za samozarastanje sočiva kada su izloženi fokusiranoj sunčevoj svetlosti sa lupom u trajanju od 60 sekundi. Zasluge: Korejski istraživački institut za hemijsku tehnologiju (KRICT)

Zajednički istraživački tim KRICT-KNU razvio je providni materijal za sočiva koji može ukloniti ogrebotine na površini senzora u roku od 60 sekundi kada se sunčeva svetlost fokusira pomoću jednostavnog alata kao što je lupa.

Pošto je samoizlečenje povoljno kada je molekularno kretanje unutar polimera slobodno, fleksibilni materijali generalno pružaju odlične performanse samoizlečenja. Međutim, sočiva ili materijali za zaštitnu oblogu su napravljeni od tvrdih materijala, pa je teško dati funkciju samoizlečenja. Da bi rešio ovaj problem, istraživački tim je kombinovao tiouretansku strukturu, koja se već koristi kao materijal za sočiva, i providnu fototermalnu boju da bi dizajnirao „dinamičku hemijsku vezu“ u kojoj polimeri ponavljaju rastavljanje i rekombinaciju pod zračenjem sunčeve svetlosti.

Konkretno, razvijena providna organska fototermalna boja može selektivno da apsorbuje svetlost određene bliske infracrvene talasne dužine (850–1050 nm) bez mešanja u oblast vidljive svetlosti (350–850 nm) koja se koristi za senzore slike i blisku infracrvenu oblast ( ~1550 nm) koji se koristi za LiDAR senzore.

Kada fototermalne boje apsorbuju sunčevu svetlost, površinska temperatura razvijenog materijala sočiva raste dok se svetlosna energija pretvara u toplotnu energiju. Nakon toga, povećana površinska temperatura omogućava samozalečenje površinske ogrebotine ponavljanjem disocijacije i rekombinacije hemijskih veza u politiouretanskoj strukturi.

Razvijeni materijal za sočiva pokazuje savršeno samozarastanje čak i kada se ogrebotine ukrste, i pruža odličnu otpornost, održavajući 100% efikasnosti samozalečenja čak i ako se proces grebanja i zarastanja na istoj lokaciji ponavlja više od pet puta.

Dr Li Jang Kuk, predsednik KRICT-a, rekao je: „Ova tehnologija je platformska tehnologija koja sintetiše materijale za samolečenje sočiva koristeći i jeftin polimerni materijal visokog prelamanja i fototermalnu boju. Očekuje se da će se široko koristiti u različitim primenama kao što su autonomni senzori vozila, kao i naočare i kamere.“