Paranna sähköautojen turvallisuutta TiO2-pohjaisella maalilla

LiDAR on nykypäivän autonomisten ajoneuvojen ratkaiseva osa, koska sitä käytetään ympäristön 3D-karttojen luomiseen. Huolimatta LiDAR-tunnistusominaisuuksien viimeaikaisesta kehityksestä, sillä on edelleen vaikeuksia tunnistaa valoa absorboivia materiaaleja, kuten hyvin mustia esineitä. Äskettäinen opiskella ACS Applied Materials & Interfaces -lehdessä julkaistu artikkeli osoittaa, kuinka TiO2-pohjainen maali voisi auttaa ratkaisemaan näitä ongelmia. Tässä on kaikki mitä sinun tarvitsee tietää.

Mikä on LiDAR?

Ymmärtääksesi miksi tarvitset erittäin heijastavaa mustaa maalia, sinun on ensin opittava LiDARista ja sen monista käyttötavoista. LiDAR on heijastava valopohjainen anturi, joka voi määrittää erittäin tarkasti esineiden muodon ja etäisyyden. Nämä järjestelmät toimivat kuin luotain, koska ne lähettävät signaalin, joka palautuu takaisin. Nopeutta, jolla signaali palaa, voidaan käyttää kuvaamaan aikaa tai ympäristöä.

Lähde – Acroname LiDAR-anturi

LiDAR käyttää pieniä valopulsseja äänen sijaan. Tämä rakenne tarjoaa sille enemmän tarkkuutta monissa olosuhteissa. Nykyään LiDAR on olennainen osa monissa automatisoiduissa laitteissa. Tämä tekniikka on parantunut merkittävästi viimeisen viiden vuoden aikana, kun tekoälyintegraatio on ajanut älykkäämpiä järjestelmiä.

Erittäin heijastava musta maali

Erittäin heijastavaa mustaa maalia voidaan levittää helposti esineille, jotta kasvava autonominen ajoneuvokanta näkee ne selvästi. Tämä edistys ei ehkä vaikuta isolta jutulta, mutta kun huomaat, että tällä hetkellä liikenteessä on arviolta 2,531,206 26.4 2030 akkua ja ladattavaa hybridiä, ymmärrät, miksi on tärkeää, että nämä ajoneuvot eivät törmää yhteisöön. Erityisesti analyytikot ennustavat, että Yhdysvaltain moottoriteillä on +XNUMX miljoonaa sähköautoa vuoteen XNUMX mennessä.

TiO2-pohjaisen maalin käyttö voi auttaa pelastamaan miljoonia ihmishenkiä tulevaisuudessa. Tietäen tämän tosiasian Chang-Min Yoonin johtama innovatiivisten insinöörien ryhmä aloitti tehtävän luoda super LiDAR heijastava musta maali, joka on helposti levitettävä, kestävä ja lämmönkestävä. Heidän tutkimuksensa tuloksena on uusi TiO2-pohjainen maali ja luomismenetelmä, joka voidaan helposti monistaa ja levittää pienin kustannuksin.

Kuinka TiO2-pohjainen (titaanidioksidi) maali valmistetaan

TiO2-pohjaisen maalin valmistusprosessi eroaa perinteisestä maalista, jossa pigmentit sekoitetaan hartsin, liuottimen ja lisäaineiden kanssa levitettäväksi pinnoitteeksi. TiO2-pohjaisen maalin luomiseksi tutkijat päättivät ottaa uuden lähestymistavan. He suorittivat prosessin etsausvaiheet ennen pelkistystä.

Ensimmäinen askel oli ohuiden levyjen valmistaminen ontolla mustalla TiO2:lla (HL/BT). Tämän tehtävän suorittamiseksi he lisäsivät ohuen kerroksen titaanidioksidia (TiO2) pieniin mikroskooppisiin lasinsiruihin. Sitten lasin etsaukseen käytettiin fluorivetyhappoa. Tämä menetelmä, jota kutsutaan sooligeeliksi, jättää jälkeensä erittäin heijastavan TiO2-jäännöksen.

Tutkijat halusivat viedä luomuksiaan vielä pidemmälle. He päättelivät, että NaBH4:n pelkistys voi vaikuttaa hapettumistilaan. Sitten he sekoittivat materiaalin lakkaan, jolloin saatiin helposti levittyvä, erittäin heijastava musta maali ennen testausvaihetta.

tulokset

Lopullisen maalin paksuudeksi tuli 140 nm (HL/BT140). Tätä paksuutta tarvitaan, koska maali on levitettävä epätasaisille ja omituisen muotoisille pinnoille. Maalin mustuuden testaus osoitti mustuuden (L*) 13.3. Tämä on verrattavissa tavalliseen mustaan ​​maaliin.

Samassa testissä havaittiin korkea 23.6 %:n NIR-heijastuskyky 905 nm:n aallonpituudella. Nämä tulokset ylittivät tutkijoiden odotukset ja ovat herättäneet ihmetystä autonomisten ajoneuvojen alalla. Tämän lisääntyneen tietoisuuden pitäisi auttaa tutkijoita löytämään lisärahoitusta.

TiO2-pohjaisen maalin testaus

Tiimi päätti todistaa luomuksensa olevan LiDAR-ystävällinen käyttämällä kahta erilaista nykyään käytössä olevaa LiDAR-anturia, 360 astetta pyörivää ja peilipohjaista. Näitä antureita löytyy kaikessa itse ajavista autoista robottiimureihin ja sotilaallisiin droneihin. Sellaisenaan tämän tekniikan parantamiselle on suuri kysyntä mahdollisimman pienin kustannuksin.

Niiden testausvaiheen ei tarvinnut edetä kauan, koska LiDAR tunnisti helposti TiO2-pohjaisen maalin johdonmukaisesti, jopa hämärissä ja visuaalisesti haastavissa skenaarioissa. Tutkijat testasivat maalia epäsuotuisissa sääolosuhteissa ja puhtaassa pimeässä varmistaakseen tulosten tarkkuuden. He päättelivät, että heidän uusi maalinsa oli optimaalinen ratkaisu autonomisten ajoneuvojen törmäysten ehkäisyyn.

Todellisen maailman sovellukset

Autonomiset ajoneuvot ovat täällä, ja TiO2-pohjainen maali voi auttaa pelastamaan ihmishenkiä. Tällä maalityylillä voidaan varmistaa, että ajoneuvo toimii luvatusti myös huonoissa näkyvyysolosuhteissa. Voit nähdä titaanidioksidimaalin, jota käytettiin koulualueiden, kylttien, ajoneuvojen, kaistan ja monien muiden merkitsemiseen. Mielenkiintoista on, että se näyttää matkustajien silmissä tavalliselta mustalta maalilta, mutta autonomiselle ajoneuvollesi se loistaa mahdollisimman kirkkaasti. Tämä lähestymistapa tarjoaa luotettavia ja edullisia tuloksia, jotka voidaan ottaa käyttöön välittömästi.

Tärkeimmät harppaukset autoturvallisuudessa

Erittäin heijastavan mustan maalin käyttöönotto voi pelastaa miljoonia ihmishenkiä tulevaisuudessa. Sen kaltaiset innovatiiviset konseptit ovat auttaneet tekemään suosikkiautollasi ajamisesta vaarallisesta erittäin turvalliseksi toiminnaksi. Tässä on joitain muita hienoja innovaatioita, jotka muuttivat automaailman ikuisesti.

Volvo esittelee 3-pisteturvavyön – 1959

Sinun on annettava se niille rohkeille ratsastajille ennen 1960-lukua. Nämä kuljettajat ratsastivat raskaissa teräsajoneuvoissaan vain lantiovyöllä. Tämäntyyppinen vyö ei hallitse ylävartaloasi. Sellaisenaan oli yleistä, että ihmiset kokivat pää- ja ylävartalovammoja turvavyötä käyttäessään.

Volvon insinööri Nils Bohlin muutti kaiken ottamalla käyttöön 3-pisteturvavyön vuonna 1959. Volvo Amazon ja Volvo PV544 olivat kaksi ensimmäistä autoa, jotka saivat aikaan tämän vallankumouksellisen tekniikan, joka piti sekä ylä- että alaosasi hillittyinä. Huomionarvoista on, että turvavyöt ovat nykyään vakiovarusteena jokaisessa ajoneuvossa ja suurista syistä. Ne ovat pelastaneet miljoonia ihmishenkiä, ja ne voidaan katsoa yhdeksi keksinnöistä, jotka ovat auttaneet eniten ihmisiä viimeisen 100 vuoden aikana.

Vaikka Volvo on julkisesti noteerattu yhtiö, se on listattu pääasiassa Nasdaq Tukholman pörssissä Ruotsissa. Yhdysvalloissa Volvon osakkeilla voi käydä kauppaa American Depositary Receipts (ADR) -todistusten kautta OTC-kaupankäyntitunnuksella 'VLVLY'.

General Motors esittelee turvatyynyt – 1973

(GM )

General Motors oli edelläkävijä, kun se esitteli ensimmäiset turvatyynyt vuonna 1973. Oldsmobile Toronado oli ensimmäinen ajoneuvo, joka tarjosi tämän vallankumouksellisen turvalaitteen yleisölle. Tuona aikakautena kokeellista turvaominaisuutta kutsuttiin "Ilmatyynyn turvajärjestelmä"

Turvatyynyjen ensimmäinen tuotantokausi ei herättänyt merkittävää markkinareaktiota. GM huomautti, että kuluttajat eivät olleet motivoituneita. Kuluttajat arvostivat lisäturvallisuutta, mutta eivät ymmärtäneet, kuinka paljon he saivat, ennen kuin raportit tulivat vuosia myöhemmin. Niinpä GM peruutti turvatyynyjen asennuksen autoihinsa vain neljä vuotta myöhemmin vuonna 4.

Kun luvut paljastivat keksinnön hengenpelastusvaikutukset, kysyntä kasvoi. Kuitenkin vasta vuonna 1988 Yhdysvaltain hallitus lopulta teki turvatyynyt pakollisiksi etumatkustajille. Nykyään turvatyynyt ovat vakiona kaikissa uusissa autoissa. Nämä puhallettavat laitteet ovat pelastaneet lukemattomia ihmishenkiä ja ovat edelleen yksi keskeisistä turvajärjestelmistä, jotka suojaavat sinua ja läheisiäsi kuljetuksen aikana.

Mercedes Benz esittelee ABS:n – 1978

Toinen suuri turvallisuuspäivitys, joka auttoi pitämään ihmisten turvallisuuden moottoriteillä, oli ABS-jarrujärjestelmien käyttöönotto vuonna 1978. Ensimmäinen ABS oli Mercedes-Benz S-sarjan W116:ssa. Tämä huippuluokan ajoneuvo sisälsi monia ainutlaatuisia luksus- ja turvallisuusvaihtoehtoja ajallensa.

ABS oli mullistava, koska se esti ohjauspyörän lukkiutumisen voimakkaan jarrutuksen aikana. ABS valvoo pyörien lukkiutumista ja vapauttaa jarrun nopeasti estääkseen ohjauksen heikkenemisen. Monien vuosien huolellisen tutkimustyön tuloksena Mercedes onnistui esittelemään ensimmäisen nelipyöräisen monikanavaisen lukkiutumattoman jarrujärjestelmän. Nykyään se on vakiovaruste jokaisessa ajoneuvossa.

Aivan kuten Volvo, Mercedes Benz on julkisesti noteerattu yhtiö, joka on listattu pääasiassa eurooppalaisessa pörssissä – Frankfurtin pörssissä Saksassa. Sen osakkeita voi hankkia myös ADR-todistuksina pörssin ulkopuolella kaupankäyntitunnuksella 'MBGYY'.

Autoturvallisuuden tulevaisuus

Turvallisuuden edistysaskeleet muuttavat jatkuvasti ihmisten työmatkaliikennettä. Nykypäivän vakio-ominaisuuksiin kuuluvat useat turvatyynyt, turvavyöt, törmäyksenestojärjestelmät ja paljon muuta. Kaikki nämä keksinnöt toimivat yhdessä luodakseen mahdollisimman turvallisen ympäristön. Älykkäiden ajoneuvojen käyttöönotto lisää yhtälöön uuden turvallisuusparannuksen.

Monet uskovat, että teiltä puuttuu pian ihmiskuljettajia ollenkaan. He ovat huomanneet, että autonomisten ja tekoälyohjattujen ajoneuvojen aika lähestyy nopeasti. Näin ollen turvallisuutta voitaisiin lisätä yksinkertaisella ohjelmistopäivityksellä, vaihtamalla maalia tai päivittämällä antureita uusien renkaiden tai turvavöiden luomisen sijaan.

TiO2-pohjainen maali – Autonominen turvallisuuspäivitys, jota kaikki tarvitsevat

Itseohjautuvat ajoneuvot ovat tulleet jäädäkseen monista syistä. Niillä on potentiaalia parantaa turvallisuutta, alentaa kustannuksia ja helpottaa miljoonien ihmisten arkea. TiO2-pohjaisen maalin käyttöönotto auttaa tekemään tästä skenaariosta turvallisemman kaikille. Tällä hetkellä on vielä paljon tutkimusta tehtävänä tämän hankkeen liiketoimintapuolella. Siksi on viisasta seurata tätä kehitystä ja sitä, miten se voitaisiin toteuttaa tulevina vuosina.

Tutustu muihin hienoihin kuljetusprojekteihin täältä.