Migliorare la sicurezza dei veicoli elettrici con la vernice a base di TiO2

Il LiDAR è un componente cruciale dei veicoli autonomi odierni, in quanto viene utilizzato per creare mappe 3D dell'ambiente. Nonostante i recenti progressi nelle capacità di rilevamento del LiDAR, presenta ancora difficoltà nel rilevare materiali che assorbono la luce, come oggetti molto neri. Un recente studio pubblicato su ACS Applied Materials & Interfaces dimostra come la vernice a base di TiO2 potrebbe contribuire a risolvere questi problemi. Ecco tutto quello che c'è da sapere.

Cos'è il LiDAR?

Per capire perché hai bisogno di una vernice nera altamente riflettente, devi prima conoscere LiDAR e i suoi numerosi usi. LiDAR è un sensore riflettente basato sulla luce in grado di determinare con grande precisione la forma e la distanza degli oggetti. Questi sistemi funzionano come un sonar in quanto inviano un segnale che viene respinto. La velocità con cui il segnale ritorna può essere utilizzata per descrivere il tempo o l'ambiente.

Fonte – Acronimo sensore LiDAR

LiDAR utilizza minuscoli impulsi luminosi anziché sonori. Questa struttura fornisce maggiore precisione in molte circostanze. Oggi LiDAR è un componente essenziale in molti dispositivi automatizzati. Questa tecnologia è migliorata in modo significativo negli ultimi cinque anni con l’integrazione dell’intelligenza artificiale che guida sistemi più intelligenti.

Vernice nera altamente riflettente

La vernice nera altamente riflettente può essere facilmente stesa sugli oggetti per garantire che la crescente flotta di veicoli autonomi possa vederli chiaramente. Questo progresso potrebbe non sembrare un grosso problema, ma quando ti rendi conto che ci sono circa 2,531,206 ibridi a batteria e plug-in sulle strade oggi, puoi capire perché è importante evitare che questi veicoli si schiantino contro la comunità. In particolare, gli analisti prevedono che entro il 26.4 ci saranno +2030 milioni di veicoli elettrici sulle autostrade statunitensi.

L’uso di vernici a base di TiO2 potrebbe aiutare 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 riflettente super LiDAR che sia facilmente applicabile, durevole e resistente al calore. Il risultato della loro ricerca è un nuovo metodo di verniciatura e creazione a base di TiO2 che può essere facilmente duplicato e applicato a costi minimi.

Come viene prodotta la vernice a base di TiO2 (biossido di titanio).

Il processo di produzione della vernice a base di TiO2 è diverso dalla vernice tradizionale in cui i pigmenti vengono miscelati con resina, solvente e additivi per creare un rivestimento spalmabile. Per creare una 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 quello di realizzare piastre sottili con TiO2 nero cavo (HL/BT). Per portare a termine questo compito, hanno aggiunto un sottile strato di biossido di titanio (TiO2) su piccoli frammenti di vetro microscopici. Quindi, è stato utilizzato acido fluoridrico per incidere via il vetro. Questo metodo, chiamato sol-gel, lascia residui di TiO2 altamente riflettenti.

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

Risultati

La vernice finale risultò avere uno spessore di 140 nm (HL/BT140). Questo spessore è necessario poiché la vernice deve essere applicata su superfici irregolari e dalla forma strana. Il test del nero della vernice ha mostrato un nero (L*) di 13.3. Questo è paragonabile alla comune vernice nera.

Gli stessi test hanno mostrato un'elevata riflettanza NIR del 23.6% a una lunghezza d'onda di 905 nm. Questi risultati hanno superato le aspettative del ricercatore e hanno suscitato scalpore nel settore dei veicoli autonomi. Questa maggiore consapevolezza dovrebbe aiutare i ricercatori a trovare ulteriori finanziamenti.

Test della vernice a base di TiO2

Il team ha deciso di dimostrare che la loro creazione era compatibile con LiDAR utilizzando due diversi tipi di sensori LiDAR utilizzati oggi, rotanti a 360° e basati su specchio. Questi sensori possono essere trovati su qualsiasi cosa, dalle auto a guida autonoma agli aspirapolvere robot fino ai droni militari. Pertanto, esiste una forte richiesta di migliorare questa tecnologia al minor costo possibile.

La fase di test non ha dovuto proseguire a lungo poiché il LiDAR ha riconosciuto facilmente e in modo coerente la vernice a base di TiO2, anche in scenari bui e visivamente difficili. I ricercatori hanno testato la vernice in condizioni meteorologiche avverse e nel buio più totale per garantire che i risultati fossero accurati. Hanno concluso che la loro nuova vernice era la soluzione ottimale per la prevenzione delle collisioni dei veicoli autonomi.

Applicazioni del mondo reale

I veicoli autonomi sono arrivati ​​e la vernice a base di TiO2 potrebbe aiutare a salvare vite umane. Questo tipo di verniciatura può essere utilizzato per garantire che il veicolo funzioni come promesso, anche in condizioni di scarsa visibilità. Potresti vedere la vernice al biossido di titanio utilizzata per contrassegnare zone scolastiche, segnali, veicoli, corsie e molto altro. È interessante notare che ai passeggeri sembrerà una normale vernice nera, ma per il tuo veicolo autonomo brillerà il più brillantemente possibile. Questo approccio fornisce risultati affidabili e a basso costo che possono essere implementati immediatamente.

Importanti passi avanti nella sicurezza automobilistica

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

Volvo presenta la cintura di sicurezza a 3 punti – 1959

Devi ammetterlo a quei coraggiosi ciclisti prima degli anni '1960. Questi conducenti andavano in giro con i loro pesanti veicoli d'acciaio con solo le cinture addominali. Questo tipo di cintura non controlla la parte superiore del busto. Pertanto, era comune che le persone subissero lesioni alla testa e alla parte superiore del corpo mentre indossavano la cintura di sicurezza.

L'ingegnere Volvo Nils Bohlin cambiò tutto con l'introduzione della cintura di sicurezza a 3 punti nel 1959. La Volvo Amazon e la Volvo PV544 furono le prime due auto a dare vita a questa tecnologia rivoluzionaria che tratteneva sia la metà superiore che quella inferiore. In particolare, le cinture di sicurezza sono oggi standard in ogni veicolo e per ottimi motivi. Hanno salvato milioni di vite e possono essere attribuite a una delle invenzioni che hanno aiutato il maggior numero di persone negli ultimi 100 anni.

Sebbene Volvo sia una società quotata in borsa, è quotata principalmente alla borsa di Stoccolma, in Svezia. Negli Stati Uniti, le azioni Volvo possono essere negoziate tramite American Depositary Receipts (ADR) con il ticker OTC "VLVLY".

General Motors presenta gli airbag – 1973

(GM )

La General Motors era in anticipo sui tempi quando introdusse i primi airbag nel 1973. La Oldsmobile Toronado fu il primo veicolo a offrire al pubblico questo rivoluzionario dispositivo di sicurezza. In quell’epoca, la caratteristica di sicurezza sperimentale era chiamata “Sistema di ritenuta a cuscino d'aria. "

La prima introduzione degli airbag non suscitò una risposta significativa sul mercato. GM notò che i consumatori non erano motivati. I consumatori apprezzavano la maggiore sicurezza, ma non si resero conto di quanto ne stessero ottenendo fino a quando i resoconti non arrivarono anni dopo. Pertanto, GM cancellò gli airbag dalle sue auto solo quattro anni dopo, nel 4.

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

Mercedes Benz presenta l'ABS – 1978

Un altro importante aggiornamento della sicurezza che ha contribuito a mantenere le persone più sicure sulle autostrade è stata l'introduzione dei sistemi di frenatura ABS nel 1978. Il primo ABS era sulla Mercedes-Benz Classe S W116. Questo veicolo di fascia alta presentava una serie di opzioni di lusso e sicurezza esclusive per l'epoca.

L'ABS è stato rivoluzionario perché impediva il bloccaggio del volante durante le frenate più intense. L'ABS monitora il bloccaggio delle ruote e rilascia e attiva rapidamente la frenata per evitare la perdita di controllo dello sterzo. Dopo molti anni di scrupolosa ricerca, Mercedes è riuscita a introdurre il primo sistema frenante antibloccaggio multicanale sulle quattro ruote. Oggi, è di serie su ogni veicolo in circolazione.

Proprio come Volvo, Mercedes Benz è una società quotata principalmente su una borsa europea, la Borsa di Francoforte in Germania. Le sue azioni sono disponibili anche come ADR over-the-counter con il ticker "MBGYY".

Il futuro della sicurezza automobilistica

I progressi in materia di sicurezza continuano a cambiare il modo in cui le persone si spostano. Le dotazioni standard odierne includono airbag multipli, cinture di sicurezza, sistemi anticollisione e molto altro. Tutte queste invenzioni lavorano all'unisono per creare l'ambiente più sicuro possibile. L'introduzione di veicoli intelligenti aggiunge un ulteriore livello di sicurezza a tutto questo.

Molti credono che presto sulle strade non ci saranno più conducenti umani. Hanno notato che l’era dei veicoli autonomi e controllati dall’intelligenza artificiale si sta avvicinando rapidamente. Di conseguenza, la sicurezza potrebbe essere aumentata con un semplice aggiornamento del software, cambiando la vernice o aggiornando i sensori piuttosto che creando nuovi pneumatici o cinture di sicurezza.

Vernice a base di TiO2: un aggiornamento di sicurezza autonomo di cui tutti hanno bisogno

I veicoli a guida autonoma sono destinati a durare per molte ragioni. Hanno il potenziale per migliorare la sicurezza, ridurre i costi e semplificare la vita quotidiana di 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 opportuno tenere d'occhio questo sviluppo e come potrebbe essere implementato nei prossimi anni.

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