Los accidentes automovilísticos son responsables de aproximadamente un millón de muertes cada año en todo el mundo. Entre las muchas causas, conduciendo de noche, cuando la visión es más limitada, conduce a accidentes con mayores tasas de mortalidad que los accidentes durante el día. Por lo tanto, Mejorar la visibilidad durante la conducción nocturna es fundamental para reducir el número de accidentes automovilísticos mortales.

Un haz de carretera adaptativo (ADB) puede ayudar hasta cierto punto. Esta avanzada tecnología de asistencia a la conducción para los faros de los vehículos puede ajustar automáticamente la visibilidad del conductor según la velocidad del automóvil y el entorno del tráfico. Los sistemas ADB que existen comercialmente son una mejora notable con respecto a los faros controlados manualmente, pero adolecen de una capacidad de control limitada. Mientras que los moduladores de luz espacial, como píxeles de cristal líquido o microespejos digitales, puede aliviar este problema, a menudo son costosos de implementar y conducen a una pérdida de calor debido a la energía lumínica no utilizada.

En un estudio reciente publicado en el Revista de microsistemas ópticos , Investigadores de Japón han ideado una alternativa a los sistemas ADB convencionales:un escáner óptico de sistemas microelectromecánicos (MEMS) que se basa en el efecto piezoeléctrico de las vibraciones mecánicas inducidas eléctricamente. Este diseño consiste en una película delgada de óxido de plomo-circonato-titanato (o PZT), que induce vibraciones mecánicas en el escáner en sincronización con un diodo láser. El escáner óptico dirige espacialmente el rayo láser para formar una luz estructurada en la placa de fósforo, donde se convierte en luz blanca brillante. La intensidad de la luz es, Sucesivamente, modulado por el controlador ADB en función del tráfico, ángulo del volante, y velocidad de crucero del vehículo. El investigador de la Universidad de Tokio Hiroshi Toshiyoshi, uno de los autores del artículo, explica, "Lo que es único en esta configuración es que el rayo láser se convierte en luz blanca con alta eficiencia, lo que reduce el calentamiento del sistema ADB ".

Los investigadores diseñaron el escáner óptico en un solo chip que consiste en una oblea de silicio sobre aislante adherida con la capa de PZT desarrollada y laminada con metal para formar actuadores piezoeléctricos. Organizaron los actuadores como suspensiones para permitir deflexiones horizontales y verticales de gran ángulo del escáner. Esta, Sucesivamente, habilitó el escaneo bidimensional del haz del faro. Más lejos, diseñaron los modos para que no reaccionen al ruido de baja frecuencia, como de otros vehículos. Su sistema ADB también tiene en cuenta las variaciones de temperatura. Finalmente, montaron el módulo en un vehículo y evaluaron su rendimiento para la conducción real.

Los investigadores encontraron que el ADB con un escáner MEMS proporcionaba al conductor una mejor visibilidad, especialmente cuando se trata de ver peatones. También podría reducir el deslumbramiento de los vehículos que se aproximan y reconfigurar el área de iluminación dependiendo de la velocidad de crucero del vehículo.

Si bien esta tecnología ciertamente avanza en la tecnología de asistencia a la conducción, también tiene otras aplicaciones potenciales en detección de luz y búsqueda de rango, así como enlaces de comunicación óptica entre vehículos, lo que significa que el sistema podría encontrar uso en la tecnología de conducción autónoma de los sistemas de tráfico inteligentes en el futuro, dándonos un paso más hacia una conducción sin riesgos.