محققان موسسه تحقیقاتی فناوری شیمیایی کره جنوبی یک لنز خود ترمیم شونده ابداع کرده اند که می تواند به جلوگیری از مشکلات ایمنی خودروهای خودران که به دلیل مشکل آسیب دیدگی ایجاد می شود، کمک کند.
به گزارش تکناک، به گفته این تیم تحقیقاتی، تصادفات رانندگی ناشی از تشخیص و عملکرد نادرست سیستم های بینایی مانند سنسورهای LiDAR و سنسورهای تصویر خودروهای خودران بارها اتفاق افتاده است. در نتیجه، اعتماد به ایمنی خودروهای خودران نسبتاً پایین است.
بسیاری از تجهیزات نوری رایج مانند دوربین‌ها، تلفن‌های همراه و عینک از لنزها به عنوان ابزاری برای گرفتن یا توزیع نور استفاده می‌کنند. به گفته این تیم، اگر یک خراش به سطح لنز آسیب برساند، تصویر یا سیگنال نوری دریافت شده توسط دستگاه نوری می تواند به شدت مخدوش شود.
این لنز خود ترمیم شونده به حل مسائل مربوط به اعوجاج سیگنال با ترمیم خراش روی سطح سنسور کمک می کند. مواد نوری خود ترمیم شونده به افزایش طول عمر محصول کمک می کند و در نتیجه از خرابی های ناشی از آسیب سطح جلوگیری می کند.
خراش ها را می توان در 60 ثانیه از بین برد
یک ماده شفاف برای لنز خود ترمیم شونده توسط این تیم ساخته شده است که وقتی نور متمرکز خورشید با ابزار مستقیمی مانند ذره بین تابش می شود، توانایی پاک کردن خراش های روی سطح سنسور را در عرض 60 ثانیه دارد.
به گفته محققان، مواد منعطف اغلب برای تضمین عملکرد خود ترمیمی عالی مفید هستند، زیرا زمانی که تحرک مولکولی در داخل پلیمر آزاد باشد، خود ترمیمی سودمند است. اما از آنجایی که لنزها و پوشش‌های محافظ از مواد سخت تشکیل شده‌اند، اجرای یک قابلیت خودترمیمی بسیار چالش برانگیز است.
به عنوان راه حل، این تیم از ماده لنز به نام ساختار تیورتان استفاده کردند و آن را با یک رنگ شفاف فتوترمال ترکیب کردند تا «پیوند شیمیایی پویا» را طراحی کنند که در آن پلیمرها جداسازی و ترکیب مجدد را تحت تابش نور خورشید تکرار می‌کنند. فتوترمال مورد استفاده در این فرآیند قادر است به طور انتخابی نور با طول موج مادون قرمز نزدیک (850-1050 نانومتر) را بدون تداخل با ناحیه نور مرئی (350-850 نانومتر) مورد استفاده برای سنسورهای تصویر و ناحیه نزدیک به مادون قرمز جذب کند. 1550 نانومتر) برای سنسورهای LiDAR اجذب کند.
افزایش دمای سطح به دلیل قرار گرفتن مواد در معرض نور خورشید باعث می شود تا با تکرار تجزیه و ترکیب مجدد پیوندهای شیمیایی در ساختار پلی تی یورتان، خراش خود را ترمیم کند. این تیم ادعا می‌کند که ویژگی‌های خود ترمیم شونده ای را ارائه می‌دهد که حتی اگر فرآیند خراشیدن و التیام در یک مکان بیش از پنج بار تکرار شود کار می‌کند.
محققان انتظار دارند که این فناوری کاربردهای گسترده ای پیدا کند، زیرا در درجه اول برای سنسورهای خودروهای خودران و همچنین عینک ها و دوربین ها استفاده می شود.
