Típicamente, Los sistemas de navegación para vehículos autónomos utilizan luz visible para identificar objetos extraños. Esto funciona la mayor parte del tiempo. Pero en la niebla neblinoso, o condiciones lluviosas, los coches autónomos se convierten en ciervos en los faros, en gran parte inconsciente de los obstáculos que se avecinan. La luz dispersa confunde el sistema del automóvil, borrando así la distinción entre objetos reales y reflejos de la propia luz dispersa. Bajo estas condiciones, Los automóviles autónomos no pueden reconocer los obstáculos que se avecinan y que serían fácilmente identificables para el ojo humano.

Para ver a través de condiciones peligrosas, Los sensores dentro de los automóviles necesitan tecnología que pueda predecir obstáculos que no son evidentes de inmediato. Afortunadamente, Jayakanth Ravichandran, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales de la Familia Mork en USC Viterbi, quiere desarrollar nuevos materiales electrónicos y ópticos que permitan lo que él llama "tecnologías de próxima generación" para mejorar la tecnología que rodea a las personas en su vida cotidiana, incluidos los coches autónomos.

"Mira los teléfonos inteligentes, computadoras y televisores LED a tu alrededor, ", Dijo Ravichandran." Ninguno de estos existía, al menos en la forma actual, Hace 10 a 20 años. Estos son posibles gracias a la investigación de los materiales utilizados en estas tecnologías. Mi grupo está estudiando el desarrollo de materiales que se utilizarán en tecnologías en los próximos diez a veinte años ".

La última investigación de Ravichandran, realizado con estudiantes de doctorado Shanyuan Niu, Boyang Zhao, y el estudiante de maestría Yucheng Zhou, encontró materiales que podrían cambiar fundamentalmente la forma en que operan los autos autónomos. El grupo de Ravichandran colaboró ​​estrechamente con Han Wang, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de Ming Hsieh en USC Viterbi y Mikhail Kats, profesor asistente en la Universidad de Wisconsin, Madison y este trabajo fue publicado recientemente en Fotónica de la naturaleza .

Aunque la luz visible que suelen utilizar los coches autónomos para identificar obstáculos no puede funcionar en la niebla, humo o lluvia, la luz infrarroja puede ver a través de tales condiciones. Como consecuencia, El desarrollo de nuevos dispositivos infrarrojos para que funcionen en estas condiciones de visión nebulosas podría mejorar enormemente la seguridad de los vehículos autónomos. Dijo Ravichandran.

Su laboratorio acaba de descubrir un material que podría funcionar en tales dispositivos infrarrojos.

El material:una composición con la fórmula química, BaTiS3:podría volverse funcional en sistemas de imágenes térmicas, un tipo de dispositivo de infrarrojos.

Los sistemas de imágenes térmicas pueden reconocer cambios en la temperatura de un objeto al rastrear la cantidad de radiación emitida por ese objeto. Siguiendo los cambios de temperatura de objetos particulares, Los sistemas de imágenes térmicas pueden identificar el movimiento incluso en ausencia de visibilidad, una función crucial para los vehículos autónomos.

Para un sistema de imágenes térmicas eficaz, debe haber un detector para detectar la radiación de calor y proporcionar una respuesta legible, así como un sistema para filtrar y manipular la radiación entrante.

BaTiS3 funciona actualmente como filtro para la radiación entrante. Es posible que pronto funcione también como detector.

"Estamos explorando eso ahora, "Ravichandran señaló." Lo más importante, existen conexiones sutiles entre el rendimiento del dispositivo y las propiedades del material. Nuestro trabajo es identificar eso y buscar el tipo correcto de materiales basados ​​en este conocimiento ".

Aunque el proyecto de su laboratorio aún se encuentra en sus primeras etapas, Ravichandran dijo que el próximo paso de su equipo es hacer un dispositivo funcional con el material para que puedan llevarlo al mercado. También espera encontrar otras composiciones que puedan funcionar en sistemas de imágenes térmicas incluso mejor que BaTiS3.

Las implicaciones de los hallazgos del laboratorio también son interesantes para usos fuera de los sensores de vehículos autónomos.

"Hay posibilidades de utilizar estos materiales para detectar contaminantes ambientales, y agentes biológicos en el aire, ", Dijo Ravichandran." Si hay algún tipo de enfermedad transmitida por el aire, identificar esas partículas biológicas puede resultar muy fácil con esta tecnología.

"Hay tantas aplicaciones que pueden suceder".