حسگر LiDAR که با تاباندن نور بر اشیاء آنها را تشخیص می‌دهد، به عنوان چشمی برای وسایل نقلیه خودران عمل کرده و به تشخیص میزان فاصله با اشیاء اطراف و سرعت یا جهت خودرو کمک می‌کند.
به گزارش تک ناک، برای تشخیص شرایط غیرقابل پیش بینی در جاده و واکنش سریع، حسگر باید قابلیت مشاهده و تحلیل کناره ها و عقب و همچنین جلوی خودرو را به طور همزمان داشته‌باشد. پیش تر مشاهده همزمان جلو و عقب خودرو به دلیل استفاده از سنسور چرخشی LiDAR غیرممکن بوده است.
برای غلبه بر این مسئله، یک تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور جونسوک رو یک حسگر LiDAR ثابت با دید 360 درجه توسعه داده‌اند.
نکته جالب توجه این حسگر، اندازه فوق‌العاده کوچک آن و استفاده از متامواد در ساخت آن است، این سنسور یک دستگاه نوری تخت فوق‌العاده نازک با ضخامتی تنها یک هزارم تار موی انسان است.
استفاده از متامواد می تواند زاویه دید LiDAR را برای تشخیص سه بعدی اشیا افزایش دهد. تیم تحقیقاتی با اصلاح طراحی و تغییر چیدمان دوره‌ای نانوساختارهای تشکیل‌دهنده متامواد، توانستند زاویه دید حسگر LiDAR را تا 360 درجه افزایش دهند.
استخراج اطلاعات سه بعدی از اجسام در زاویه 360 درجه با پراکندگی بیش از 10هزار آرایه نقطه ای (نور) از متامواد به اجسام و سپس عکاسی از الگوی نقطه‌ای با دوربین ممکن است.
زیرنویس عکس: نمودار شماتیک فرآیند چاپ مستقیم متامواد ها در دستگاه های تلفن همراه. ساخت مکرر عناصر نانو نوری با تکرار شکل نانوساختاری آن.
این نوع سنسور LiDAR برای عملکرد تشخیص چهره آیفون (Face ID) نیزاستفاده می شود. آیفون از یک دستگاه پروژکتور نقطه ای برای ایجاد مجموعه نقاط استفاده می کند، اما چند محدودیت دارد. یکنواختی و زاویه دید الگوی نقطه‌ای محدود است و اندازه حسگر آن بزرگ است.
این مطالعه از این جهت حائز اهمیت است که فناوری‌هایی مانند تلفن‌های همراه، عینک‌های واقعیت افزوده و واقعیت مجازی (AR/VR) و روبات‌های بدون سرنشین بتوانند اطلاعات سه‌بعدی محیط اطراف را با استفاده از عناصر نانو نوری تشخیص دهند.
با بهره از فناوری نانولیتوگرافی، چاپ دستگاه جدید بر روی سطوح مختلف منحنی مانند شیشه ها یا زیرلایه های انعطاف پذیر آسان است، که امکان استفاده از عینک های AR را که به عنوان فناوری اصلی نمایشگرهای آینده شناخته می شود، فراهم می کند.
پروفسور جونسوک رو توضیح داد که آنها اثبات کرده اند که ما می توانیم انتشار نور را در همه زوایا با توسعه فناوری پیشرفته تر از دستگاه های متاموادی معمولی کنترل کنیم.
او افزود که این یک فناوری اصلی خواهد بود که زیرساخت حسگر تصویر سه بعدی فوق العاده کوچک و تمام فضا را فعال می کند.
این تحقیق در Nature Communications منتشر شده است.
