Migliorare la Sicurezza dei Veicoli Elettrici con Vernice a Base di TiO2

LiDAR è un componente cruciale dei veicoli autonomi odierni, poiché viene utilizzato per creare mappe 3D dell’ambiente. Nonostante i recenti progressi nelle capacità di rilevamento del LiDAR, ha ancora difficoltà a percepire materiali che assorbono la luce, come gli oggetti molto neri. Un recente studio pubblicato su ACS Applied Materials (AMAT ) & Interfaces dimostra come la vernice a base di TiO2 possa contribuire a risolvere questi problemi. Ecco tutto ciò che devi sapere.

Che cos’è il LiDAR?

Per capire perché hai bisogno di una vernice nera altamente riflettente, devi prima conoscere il LiDAR e i suoi numerosi utilizzi. Il LiDAR è un sensore basato sulla luce riflettente che può determinare con grande precisione la forma e la distanza degli oggetti. Questi sistemi funzionano come il sonar, inviando un segnale che viene riflesso indietro. La velocità con cui il segnale ritorna può essere usata per descrivere il tempo o l’ambiente.

Il LiDAR utilizza minuscoli impulsi luminosi anziché suoni. Questa struttura gli conferisce una maggiore precisione in molte circostanze.  Oggi, il LiDAR è un componente essenziale in molti dispositivi automatizzati. Questa tecnologia è migliorata significativamente negli ultimi cinque anni, grazie all’integrazione dell’IA che rende i sistemi più intelligenti.

Vernice Nera Altamente Riflettente

La vernice nera altamente riflettente può essere applicata facilmente sugli oggetti per garantire che la crescente flotta di veicoli autonomi li veda chiaramente. Questo progresso potrebbe non sembrare importante, ma quando si considera che si stima ci siano 2.531.206 veicoli ibridi elettrici e plug‑in sulle strade oggi, si comprende perché è fondamentale evitare che questi veicoli si scontrino con la comunità. In particolare, gli analisti prevedono che entro il 2030 ci saranno più di 26,4 milioni di veicoli elettrici sulle autostrade statunitensi.
L’utilizzo di vernice a base di TiO2 potrebbe contribuire a salvare milioni di vite in futuro. Riconoscendo questo fatto, un gruppo di ingegneri innovativi guidati da Chang‑Min Yoon ha intrapreso la missione di creare una vernice nera super riflettente per LiDAR, facile da applicare, durevole e resistente al calore. I risultati della loro ricerca sono una nuova vernice a base di TiO2 e un metodo di produzione che possono essere facilmente replicati e applicati a costi minimi.

Come Viene Prodotta la Vernice a Base di TiO2 (Diossido di Titanio)

Il processo di produzione della vernice a base di TiO2 differisce dalla vernice tradizionale, in cui i pigmenti vengono mescolati con resina, solvente e additivi per creare un rivestimento spalmabile. Per produrre la vernice a base di TiO2, i ricercatori hanno deciso di adottare un nuovo approccio. Hanno completato le fasi di incisione del processo prima della riduzione.

Il primo passo è stato realizzare sottili piastre con TiO2 nero cavo (HL/BT). Per realizzare questo, hanno aggiunto uno strato sottile di diossido di titanio (TiO2) su piccole schegge di vetro microscopiche. Successivamente, l’acido fluoridrico è stato usato per incidere via il vetro. Questo metodo, chiamato sol‑gel, lascia un residuo di TiO2 altamente riflettente.

I ricercatori volevano portare la loro creazione ancora più avanti. hanno concluso che una riduzione con NaBH4 poteva influenzare lo stato di ossidazione. Hanno quindi mescolato il materiale con vernice, creando una vernice nera altamente riflettente e facilmente spalmabile prima di entrare nella fase di test.

Risultati

La vernice finale ha mostrato uno spessore di 140 nm (HL/BT140). Questo spessore è necessario poiché la vernice deve essere applicata su superfici irregolari e di forma strana. I test sulla nerezza della vernice hanno mostrato un valore di nerezza (L*) di 13,3. Questo è comparabile alla vernice nera comune.
Gli stessi test hanno mostrato un’elevata riflettività NIR del 23,6 % a una lunghezza d’onda di 905 nm. Questi risultati hanno superato le aspettative dei ricercatori e hanno suscitato interesse nel settore dei veicoli autonomi. Questa maggiore consapevolezza dovrebbe aiutare i ricercatori a trovare finanziamenti aggiuntivi.

Test della Vernice a Base di TiO2

Il team ha cercato di dimostrare che la loro creazione fosse compatibile con il LiDAR, utilizzando due diversi tipi di sensori LiDAR attualmente impiegati, a rotazione a 360° e basati su specchio. Questi sensori si trovano su tutto, dalle auto a guida autonoma ai robot aspirapolvere fino ai droni militari. Pertanto, esiste una forte domanda di migliorare questa tecnologia al minor costo possibile.
La fase di test non è durata a lungo, poiché il LiDAR ha riconosciuto facilmente e costantemente la vernice a base di TiO2, anche in scenari scuri e visivamente difficili. I ricercatori hanno testato la vernice in condizioni avverse simili a condizioni meteorologiche e in completa oscurità per garantire l’accuratezza dei risultati. Hanno concluso che la loro nuova vernice è la soluzione ottimale per la prevenzione delle collisioni dei veicoli autonomi.

Applicazioni nel Mondo Reale

I veicoli autonomi sono già qui e la vernice a base di TiO2 potrebbe contribuire a salvare vite. Questo tipo di vernice può essere utilizzato per garantire che il veicolo funzioni come promesso, anche in condizioni di scarsa visibilità. Si potrebbe vedere la vernice di diossido di titanio usata per segnalare zone scolastiche, cartelli, veicoli, corsie e molto altro. Curiosamente, sembrerà una vernice nera normale per i passeggeri, ma per il tuo veicolo autonomo brillerà il più possibile. Questo approccio fornisce risultati affidabili e a basso costo che possono essere implementati immediatamente.

Salti Chiave in Avanti nella Sicurezza Automobilistica

L’introduzione della vernice nera altamente riflettente potrebbe salvare milioni di vite in futuro. Concetti innovativi come questo hanno contribuito a trasformare l’esperienza di guida nella tua auto preferita da pericolosa a un’attività molto sicura. Ecco alcune altre innovazioni interessanti che hanno cambiato per sempre il mondo automobilistico.

Volvo Introduce la Cintura di Sicurezza a 3 Punti – 1959

Devi riconoscere il coraggio di quei guidatori prima degli anni ’60. Quei conducenti viaggiavano nei loro veicoli di acciaio pesante con solo cinture a vita. Questo tipo di cintura non controllava la parte superiore del torso. Di conseguenza, era comune che le persone subissero lesioni alla testa e alla parte superiore del corpo indossando una cintura di sicurezza.

L’ingegnere di Volvo Nils Bohlin cambiò tutto con l’introduzione della cintura di sicurezza a 3 punti nel 1959. La Volvo Amazon (AMZN ) e la Volvo PV544 furono le prime due auto a dotarsi di questa tecnologia rivoluzionaria che teneva sia la parte superiore che quella inferiore del corpo vincolata. È importante notare che le cinture di sicurezza sono oggi standard in ogni veicolo, e per ottime ragioni. Hanno salvato milioni di vite e possono essere considerate una delle invenzioni che ha aiutato più persone negli ultimi 100 anni.

Sebbene Volvo sia una società quotata in borsa, è principalmente elencata sul Nasdaq Stockholm in Svezia.  Negli Stati Uniti le azioni Volvo possono essere negoziate tramite American Depositary Receipts (ADR) con il ticker OTC ‘VLVLY’.

General Motors Introduce gli Airbag – 1973

GM Grafico dei prezzi

General Motors (GM ) era in anticipo rispetto al mercato quando introdusse i primi airbag nel 1973. L’Oldsmobile Toronado fu il primo veicolo a offrire questo dispositivo di sicurezza rivoluzionario al pubblico. In quell’epoca, la caratteristica di sicurezza sperimentale era chiamata “Air Cushion Restraint System“.

La prima produzione di airbag non suscitò una grande risposta di mercato. GM notò che i consumatori non erano motivati. I consumatori apprezzavano la sicurezza aggiuntiva ma non si rendevano conto di quanto avessero ottenuto fino a quando i rapporti non tornarono anni dopo. Di conseguenza, GM annullò gli airbag nelle loro auto solo 4 anni dopo, nel 1977.

Una volta che i dati hanno rivelato gli effetti salvavita dell’invenzione, la domanda è aumentata. Tuttavia, solo nel 1988 il governo degli Stati Uniti ha reso gli airbag obbligatori per i passeggeri anteriori. Oggi, gli airbag sono standard su tutti i veicoli nuovi. Questi dispositivi gonfiabili hanno salvato innumerevoli vite e rimangono uno dei sistemi di sicurezza fondamentali che proteggono te e i tuoi cari durante il viaggio.

Mercedes Benz Introduce l’ABS – 1978

Un altro importante miglioramento della sicurezza che ha contribuito a rendere le persone più sicure sulle autostrade è stata l’introduzione dei sistemi frenanti ABS nel 1978. Il primo ABS era sulla Mercedes‑Benz S‑Class W116. Questo veicolo di alta gamma presentava una serie di opzioni esclusive di lusso e sicurezza per l’epoca.

L’ABS era rivoluzionario perché impediva al volante di bloccarsi durante momenti di frenata intensa. L’ABS monitora il bloccaggio delle ruote, le rilascia e attiva rapidamente il freno per evitare la perdita di sterzata. Dopo molti anni di ricerca meticolosa, Mercedes è riuscita a introdurre il primo sistema anti‑bloccaggio a quattro ruote multicanale. Oggi, è standard su ogni veicolo in circolazione.

Come Volvo, Mercedes Benz è una società quotata in borsa, principalmente elencata su una borsa europea — la Borsa di Francoforte in Germania.  Le sue azioni possono anche essere acquistate come ADR sul mercato over‑the‑counter con il ticker ‘MBGYY’.

Il Futuro della Sicurezza Automobilistica

I progressi nella sicurezza continuano a cambiare il modo in cui le persone si spostano. Le caratteristiche standard di oggi includono molteplici airbag, cinture di sicurezza, sistemi anti‑collisione e altro ancora. Tutte queste invenzioni lavorano in sinergia per creare l’ambiente più sicuro possibile. L’introduzione dei veicoli intelligenti aggiunge un ulteriore livello di miglioramenti alla sicurezza.
Molti credono che le strade saranno presto prive di conducenti umani. Hanno notato che l’era dei veicoli autonomi e controllati dall’IA sta avvicinandosi rapidamente. Di conseguenza, la sicurezza potrebbe essere aumentata con un semplice aggiornamento software, cambiando la vernice o aggiornando i sensori, anziché creare nuovi pneumatici o cinture di sicurezza.

Vernice a Base di TiO2 – Un Aggiornamento di Sicurezza Autonoma di Cui Tutti Hanno Bisogno

I veicoli a guida autonoma sono destinati a rimanere per molte ragioni. Hanno il potenziale di migliorare la sicurezza, ridurre i costi e semplificare la vita quotidiana per milioni di persone. L’introduzione della vernice a base di TiO2 contribuirà a rendere questo scenario più sicuro per tutti. Per ora, c’è ancora molta ricerca da fare sul lato commerciale di questa iniziativa. Pertanto, è saggio tenere d’occhio questo sviluppo e come potrebbe essere implementato negli anni a venire.

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(MBG.DE )