Cum ne-ar putea ajuta insectele să prevenim accidentele rutiere?
În ciuda faptului că doar aproximativ 25% dintre călătoriile cu mașina au loc după căderea nopții, aproape jumătate dintre accidentele mortale au loc noaptea. Pe măsură ce vehiculele devin mai avansate și chiar autonome, și prevenirea accidentelor auto trebuie să evolueze.
Sistemele actuale sunt adesea complicate, consumatoare de resurse sau funcționează prost în întuneric. Dar acum, cercetătorii au publicat în ACS Nano o lucrare despre un detector de coliziune simplu, care economisește energie, inspirat de modul în care insectele evită să se ciocnească una de alta.
Numeroase sisteme de evitare a coliziunilor (CAS) sunt deja incluse în vehicule și pot frâna automat atunci când un obiect se apropie prea mult. Unele sisteme pentru prevenirea accidentelor auto funcționează prin analizarea unei imagini a spațiului din jurul mașinii, dar în condiții precum ploaie abundentă sau lumină slabă, imaginea nu este suficient de clară.
Pentru a compensa, procesoare de semnal complicate sunt folosite pentru a înțelege ceea ce este încă vizibil. O altă metodă este încorporarea de senzori fie radar, fie LiDAR, dar aceștia sunt greu de miniaturizat și necesită multă putere. În cele din urmă, aceste instrumente pot adăuga greutate, cerințe energetice și complicații inutile, în ciuda faptului că fac vehiculul mai sigur.
Prevenirea accidentelor auto din viitor s-ar putea inspira de la insecte
Dar insectele, cum ar fi lăcustele și muștele, pot evita cu ușurință coliziunile între ele, fără a se baza pe software sau LiDAR, chiar și pe timp de noapte. În schimb, acestea folosesc anumite circuite neuronale de evitare a obstacolelor, care sunt extrem de eficiente și ar putea inspira un CAS de generație următoare, scrie Tech Xplore.
Saptarshi Das și colegii săi au dorit să creeze un detector de coliziuni inspirat de insecte, adaptat pentru detectarea vehiculelor, care să fie eficient, sigur și să consume mai puțină energie decât predecesorii săi.
Pentru început, echipa a realizat un algoritm bazat pe circuitele neuronale pe care le folosesc insectele pentru a evita un obstacol. În loc să proceseze o imagine întreagă, au procesat doar o variabilă: intensitatea farurilor unei mașini. Fără a fi nevoie de o cameră sau un senzor de imagine la bord, unitățile de detectare și procesare au fost combinate, făcând detectorul general mai mic și mai eficient din punct de vedere energetic.
Cât de eficient este sistemul?
Senzorul a fost compus din opt „memtranzistoare” fotosensibile construite dintr-un strat de disulfură de molibden (MoS2). A ocupat doar 40 µm² și a folosit doar câteva sute de picojouli de energie, de zeci de mii de ori mai puțin decât sistemele existente.
În cele din urmă, în scenariile de noapte din viața reală, sistemul pentru prevenirea accidentelor auto ar putea detecta un potențial accident dintre două mașini cu 2-3 secunde înainte de a se întâmpla, lăsându-i șoferului suficient timp pentru a lua măsuri corective critice. Cercetătorii spun că acest detector nou poate ajuta la îmbunătățirea și siguranța CAS-urilor existente.
Vă recomandăm să citiți și:
A fost creată perna care reduce sforăitul. Cum funcționează?
Inginerii experimentează cu baterii făcute din deșeuri lemnoase
Bateriile fără metale aduc speranțe pentru rețele mai durabile și mai economice
NASA a dezvăluit planurile pentru un telescop uriaș care va căuta viață pe alte planete