Melhorando a Segurança de Veículos Elétricos (EV) com Pintura à Base de TiO2

LiDAR é um componente crucial dos veículos autônomos atuais, pois é usado para criar mapas 3D do ambiente. Apesar dos avanços recentes nas capacidades de detecção do LiDAR, ele ainda tem dificuldade em detectar materiais que absorvem luz, como itens muito pretos. Um estudo recente publicado na ACS Applied Materials (AMAT ) & Interfaces demonstra como a pintura à base de TiO2 pode ajudar a resolver esses problemas. Aqui está tudo o que você precisa saber.

O que é LiDAR?

Para entender por que você precisa de uma pintura preta altamente reflexiva, primeiro é necessário aprender sobre o LiDAR e seus muitos usos. LiDAR é um sensor baseado em luz refletiva que pode determinar com grande precisão a forma e a distância dos objetos. Esses sistemas funcionam como sonar, enviando um sinal que é refletido de volta. A taxa de retorno do sinal pode ser usada para descrever o tempo ou o ambiente.

Fonte – sensor LiDAR da Acroname

LiDAR usa pequenos pulsos de luz em vez de som. Essa estrutura lhe confere mais precisão em muitas circunstâncias.  Hoje, o LiDAR é um componente essencial em muitos dispositivos automatizados. Essa tecnologia melhorou significativamente nos últimos cinco anos, com a integração de IA impulsionando sistemas mais inteligentes.

Pintura Preta Altamente Reflexiva

A pintura preta altamente reflexiva pode ser aplicada facilmente em itens para garantir que a crescente frota de veículos autônomos os veja claramente. Esse avanço pode não parecer grande, mas ao perceber que há cerca de 2.531.206 veículos híbridos de bateria e plug‑in nas estradas hoje, você entende por que evitar que esses veículos colidam com a comunidade é importante. Notavelmente, analistas preveem que haverá mais de 26,4 milhões de EVs nas rodovias dos EUA até 2030.

Usar pintura à base de TiO2 pode ajudar a salvar milhões de vidas no futuro. Reconhecendo esse fato, um grupo de engenheiros inovadores liderado por Chang‑Min Yoon embarcou em uma missão para criar uma pintura preta super reflexiva para LiDAR, de fácil aplicação, durável e resistente ao calor. O resultado de sua pesquisa é uma nova pintura à base de TiO2 e um método de criação que pode ser facilmente duplicado e aplicado a custos mínimos.

Como a Pintura à Base de TiO2 (Dióxido de Titânio) é Produzida

O processo de fabricação da pintura à base de TiO2 difere da pintura tradicional, onde pigmentos são misturados com resina, solvente e aditivos para criar um revestimento espalhável. Para criar a pintura à base de TiO2, os pesquisadores decidiram adotar uma nova abordagem. Eles concluíram as etapas de gravação do processo antes da redução.

O primeiro passo foi fazer placas finas com TiO2 preto oco (HL/BT). Para realizar essa tarefa, adicionaram uma camada fina de dióxido de titânio (TiO2) em pequenos fragmentos microscópicos de vidro. Em seguida, ácido fluorídrico foi usado para gravar o vidro. Esse método, chamado sol‑gel, deixa um resíduo de TiO2 altamente reflexivo.

Os pesquisadores quiseram levar sua criação ainda mais adiante. Concluíram que uma redução com NaBH4 poderia afetar o estado de oxidação. Então misturaram o material com verniz, criando uma pintura preta altamente reflexiva e fácil de espalhar antes de entrar na fase de testes.

Resultados

A pintura final acabou tendo uma espessura de 140 nm (HL/BT140). Essa espessura é necessária, pois a pintura precisa ser aplicada em superfícies irregulares e de formas incomuns. Testes de negritude da pintura mostraram um valor L* de 13,3. Isso é comparável à pintura preta comum.

Os mesmos testes mostraram uma alta refletância NIR de 23,6 % em comprimento de onda de 905 nm. Esses resultados superaram as expectativas dos pesquisadores e chamaram a atenção no setor de veículos autônomos. Essa maior visibilidade deve ajudar os pesquisadores a obter financiamento adicional.

Testando a Pintura à Base de TiO2

A equipe buscou provar que sua criação era compatível com LiDAR usando dois tipos diferentes de sensores LiDAR atualmente usados, de rotação 360 ° e baseados em espelho. Esses sensores podem ser encontrados em tudo, desde carros autônomos a aspiradores robóticos e drones militares. Como tal, há uma grande demanda para melhorar essa tecnologia ao menor custo possível.

Sua fase de testes não precisou durar muito, pois o LiDAR reconheceu consistentemente a pintura à base de TiO2, mesmo em cenários escuros e visualmente desafiadores. Os pesquisadores testaram a pintura em condições climáticas adversas e em completa escuridão para garantir que os resultados fossem precisos. Concluíram que sua nova pintura era a solução ideal para a prevenção de colisões de veículos autônomos.

Aplicações no Mundo Real

Veículos autônomos já estão aqui e a pintura à base de TiO2 pode ajudar a salvar vidas. Esse tipo de pintura pode ser usado para garantir que o veículo cumpra o prometido, mesmo em condições de baixa visibilidade. Você poderia ver a pintura de dióxido de titânio sendo usada para marcar zonas escolares, sinais, veículos, faixas e muito mais. Curiosamente, ela parecerá uma pintura preta comum para os passageiros, mas para o seu veículo autônomo, ela brilhará o máximo possível. Essa abordagem fornece resultados confiáveis e de baixo custo que podem ser implementados imediatamente.

Principais Avanços na Segurança Automotiva

A introdução da pintura preta altamente reflexiva pode salvar milhões de vidas no futuro. Conceitos inovadores como esse ajudaram a transformar o ato de viajar no seu carro favorito de algo perigoso para uma atividade muito segura. Aqui estão outras inovações legais que mudaram o mundo automotivo para sempre.

Volvo Introduz Cinto de Segurança de 3 Pontos – 1959

É preciso reconhecer esses pilotos corajosos antes da década de 1960. Esses motoristas circulavam em veículos de aço pesado apenas com cintos de cintura. Esse tipo de cinto não controlava a parte superior do tronco. Como resultado, era comum que as pessoas sofressem lesões na cabeça e na parte superior do corpo ao usar o cinto de segurança.

O engenheiro da Volvo, Nils Bohlin, mudou tudo com a introdução do cinto de segurança de 3 pontos em 1959. O Volvo Amazon (AMZN ) e o Volvo PV544 foram os dois primeiros carros a adotar essa tecnologia revolucionária que mantinha tanto a metade superior quanto a inferior do corpo restritas. Notavelmente, os cintos de segurança são padrão hoje em todos os veículos, e por boas razões. Eles salvaram milhões de vidas e podem ser considerados uma das invenções que mais ajudaram as pessoas nos últimos 100 anos.

Embora a Volvo seja uma empresa de capital aberto, ela está principalmente listada na bolsa Nasdaq Stockholm, na Suécia.  Nos Estados Unidos, as ações da Volvo podem ser negociadas por meio de American Depositary Receipts (ADRs) sob o ticker OTC ‘VLVLY’.

General Motors Introduz Airbags – 1973

GM Gráfico de preços

A General Motors (GM ) estava à frente da curva quando introduziu os primeiros airbags em 1973. O Oldsmobile Toronado foi o primeiro veículo a oferecer esse dispositivo de segurança revolucionário ao público. Naquela época, o recurso de segurança experimental era chamado de “Sistema de Restrição de Almofada de Ar“.

A primeira rodada de airbags não gerou uma grande resposta de mercado. A GM observou que os consumidores não estavam motivados. Os consumidores apreciaram a segurança extra, mas não perceberam o quanto estavam recebendo até que os relatórios retornassem anos depois. Como resultado, a GM cancelou os airbags em seus carros apenas 4 anos depois, em 1977.

Quando os números revelaram os efeitos salvadores de vidas da invenção, a demanda aumentou. No entanto, só em 1988 o governo dos EUA tornou os airbags obrigatórios para passageiros dianteiros. Hoje, os airbags são padrão em todos os veículos novos. Esses dispositivos infláveis salvaram inúmeras vidas e continuam sendo um dos principais sistemas de segurança que protegem você e seus entes queridos durante o trânsito.

Mercedes Benz Introduz ABS – 1978

Outra importante atualização de segurança que ajudou a manter as pessoas mais seguras nas rodovias foi a introdução dos sistemas de freio ABS em 1978. O primeiro ABS estava no Mercedes‑Benz Classe S W116. Esse veículo de alto padrão apresentava uma série de opções exclusivas de luxo e segurança para a época.

O ABS foi revolucionário porque impedia que o volante travasse durante frenagens intensas. O ABS monitora o travamento das rodas, libera e inicia o freio rapidamente para evitar a perda de direção. Após muitos anos de pesquisa meticulosa, a Mercedes conseguiu introduzir o primeiro sistema anti‑bloqueio de freio de quatro rodas com múltiplos canais. Avançando para hoje, ele é padrão em todos os veículos nas estradas.

Assim como a Volvo, a Mercedes Benz é uma empresa de capital aberto listada principalmente em uma bolsa europeia – a Bolsa de Frankfurt, na Alemanha.  Suas ações também podem ser acessadas como ADRs no mercado de balcão sob o ticker ‘MBGYY’.

O Futuro da Segurança Automotiva

Os avanços em segurança continuam a mudar a forma como as pessoas se deslocam. Os recursos padrão de hoje incluem múltiplos airbags, cintos de segurança, sistemas anti‑colisão e muito mais. Todas essas invenções trabalham em conjunto para criar o ambiente mais seguro possível. A introdução de veículos inteligentes adiciona outra camada de aprimoramentos de segurança à equação.

Muitos acreditam que as rodovias em breve não terão motoristas humanos. Eles perceberam que a era dos veículos autônomos e controlados por IA está se aproximando rapidamente. Consequentemente, a segurança pode ser aumentada por uma simples atualização de software, mudança de pintura ou upgrade de sensores, em vez de criar novos pneus ou cintos de segurança.

Pintura à Base de TiO2 – Uma Atualização de Segurança Autônoma que Todos Precisam

Veículos autônomos vieram para ficar por várias razões. Eles têm o potencial de melhorar a segurança, reduzir custos e facilitar a vida diária de milhões. A introdução da pintura à base de TiO2 ajudará a tornar esse cenário mais seguro para todos. Por enquanto, ainda há muita pesquisa a ser feita no lado comercial desse empreendimento. Como tal, é prudente acompanhar esse desenvolvimento e como ele pode ser implementado nos próximos anos.

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