عدسة ذاتية الشفاء تمنع حوادث السيارات ذاتية القيادة

في ظل التطور التكنولوجي المتسارع، تزداد شعبية السيارات ذاتية القيادة التي تستخدم أنظمة رؤية متطورة للتنقل بشكل آمن وفعال؛ ومع ذلك، تواجه هذه السيارات تحديات في مجال السلامة والأمان بسبب حدوث حوادث مرورية ناجمة عن أخطاء في التعرف أو العطل في أنظمة الرؤية مثل مستشعرات لايدار (LiDAR) ومستشعرات الصور؛ ونتيجة لذلك، تنخفض ثقة المستهلكين في سلامة السيارات ذاتية القيادة.

ولحل هذه المشكلة، طور فريق بحثي من معهد كوريا للبحوث التكنولوجية الكيميائية (KRICT) بالتعاون مع جامعة كيونغبوك الوطنية (KNU) مادة عدسة شفافة ذاتية الشفاء يمكنها إزالة الخدوش على سطح المستشعر في غضون 60 ثانية عند تركيز ضوء الشمس باستخدام أداة بسيطة مثل عدسة مكبرة. وقد نشرت نتائج هذا العمل في مجلة ACS Applied Materials & Interfaces.

اقرأ/ي أيضًا: شركة أمريكية تطور بطاريات مستدامة مستوحاة من تكنولوجيا ناسا

العدسة هي أداة تجمع أو تفرق الضوء وتستخدم في العديد من الأجهزة البصرية اليومية مثل الكاميرات والهواتف المحمولة والنظارات؛ ومع ذلك، إذا تضرر سطح العدسة بسبب خدش، فإن الصورة أو الإشارة البصرية التي يتلقاها الجهاز البصري يمكن أن تتشوه بشدة، وفي الآونة الأخيرة، حدثت حوادث مرورية ناجمة عن أخطاء في التعرف والعطل في أنظمة الرؤية مثل مستشعرات لايدار (LiDAR) ومستشعرات الصور للسيارات ذاتية القيادة.

ولحل هذه المشكلة، دمج فريق البحث هيكل “الثايرورثان”، وهو يستخدم بالفعل كمادة عدسة، وصبغة شفافة تحول حراري لتصميم “رابط كيميائي ديناميكي” يتكرر فيه تفكك وإعادة تركيب البوليمرات تحت تأثير ضوء الشمس؛ وبشكل خاص، يمكن للصبغة العضوية الشفافة التي طورها الفريق أن تمتص ضوءًا من طول موجي قريب من الأشعة تحت الحمراء (850-1050 نانومتر) دون التداخل مع منطقة الضوء المرئي (350-850 نانومتر) المستخدمة لمستشعرات الصور ومنطقة قريبة من الأشعة تحت الحمراء (~1550 نانومتر) المستخدمة لمستشعرات لايدار (LiDAR).

تصبح عملية الشفاء الذاتية ممكنة بسبب ارتفاع درجة حرارة السطح الناتج عن تعرض المادة لضوء الشمس؛ وهذا يؤدي إلى شفاء الخدش على سطح العدسة بإعادة بدء عملية تفكك وإعادة تركيب روابطها الكيميائية؛ ووفقًا للتقرير، فإن هذه العملية تظهر خدوشًا تم علاجها بشكل مثالي، مما يوفر مرونة ممتازة ويحافظ على كفاءة المادة حتى لو تكررت أكثر من خمس مرات.

يعد هذا الابتكار ثوريًا في مجال صناعة السيارات ذاتية القيادة، حيث يمكنه تحسين أداء وسلامة أنظمة الرؤية والحد من حوادث المرور. كما يظهر هذا التقنية إمكانات للاستخدام في النظارات والكاميرات وغيرها من التطبيقات التي تتطلب سطحًا بصريًا نظيفًا وخاليًا من التلف.