تعتمد تقنيات السيارات ذاتية القيادة على حساسات تجمع البيانات وتعيدها للسيارة لتقود نفسها بأمان، فماذا سيحدث في حال تعرض إحدى هذه الحساسات إلى خدوش تؤثر في أدائها؟
نجح باحثون من معهد أبحاث كوريا للتكنولوجيا الكيميائية في اختراع عدسات ذاتية الإصلاح لحل مشكلات القيادة الآمنة الناتجة عن تضرر الحساسات، وتحدث فريق الباحثون عن هذا الأمر في بيان صحفي مفاده:
«لقد رأينا مرارًا وتكرارًا حوادث سيارات ذاتية القيادة سببها تعطل أنظمة الرؤية، مثل حساسات LiDAR وحساسات الصور. ونتيجةً لذلك، أصبحت الثقة في اعتماد السيارات ذاتية القيادة منخفضة؛ نظرًا إلى مشكلات الأمان هذه».
تدخل العدسات في العديد من المعدات البصرية الشائعة، مثل الكاميرات، والهواتف المحمولة، والزجاج، والسيارات، وتُستخدم بصفتها أداة لالتقاط الضوء أو امتصاصه.
لقد أشار الباحثون أيضًا إلى ما يلي عند الحديث عن تضرر سطح العدسات: «يؤدي تضرر سطح العدسات إلى تشوه الصور أو الإشارات البصرية التي تتلقاها الأداة البصرية».
تأتي التقنية الجديدة علاجًا لمشكلة الخدوش المؤذية في السيارات ذاتية القيادة؛ إذ تساعد في حل المشكلات المتعلقة بتشويه الإشارة بتجديد الأماكن التي تعرضت للخدش على سطح الحساس. وتساعد المادة البصرية ذاتية الإصلاح في العدسة على إطالة عمر المنتج، الأمر الذي يمنع حدوث أعطال على أسطح الأدوات البصرية.
إزالة الخدوش ممكن خلال 60 ثانية فقط:
طور الفريق مادة عدسة شفافة يمكنها -عند تعرضها لضوء الشمس المركّز عن طريق أداة مباشرة مثل العدسة المكبرة- محو الخدوش على سطح المستشعر في غضون 60 ثانية.
يضيف الباحثون قائلين إن المواد المرنة عادةً ما تساعد في ضمان ذاتية الإصلاح على نحو ممتاز؛ لأن هذه الميزة مفيدة في حال وجود تنقل جزيئي حر داخل البوليمر.
مع ذلك، واجه الباحثون صعوبة كبيرة عند محاولة إضافة ميزة الإصلاح الذاتي هذه إلى العدسات والطلاءات الواقية؛ نظرًا إلى دخول المواد الصلبة في صنعها.
يتمثل الحل الذي توصل إليه الباحثون في اعتماد مادة تدخل في تركيب العدسات تُسمى بنية ثيوريثين، ودمجها مع صبغة حرارية ضوئية شفافة لخلق رابطة ديناميكية كيميائية تسمح للبوليمرات بتكرار عملية التفكك وإعادة التركيب في أثناء تعرضها لأشعة الشمس.
تساعد الحرارة الضوئية المستخدمة في هذه العملية على انتقاء الضوء الذي يجري امتصاصه، تحديدًا الضوء ذو الطول الموجي القريب من الأشعة تحت الحمراء (الذي يتراوح طوله بين 850-1050 نانومتر) دون حدوث تداخل مع منطقة الضوء المرئي (350-850 نانومتر) الذي يُستعمل في مستشعرات الصور، وأيضًا دون حدوث تداخل مع المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء (1550 نانومتر) التي يُعتمد عليها في حساسات LiDAR.
تؤدي زيادة درجة حرارة السطح في أثناء تعرض المادة لأشعة الشمس إلى شفاء الخدش ذاتيًا عبر عملية تفكك الروابط الكيميائية وإعادة تركيبها داخل بنية البولي ثيوريثين.
يدّعي الفريق أن الاختراع يوفر ميزات إصلاح ذاتي مثالية، ويؤكد على قدرة الإصلاح الذاتي حتى في الأماكن نفسها التي تعرضت للخدش أكثر من خمس مرات.
يتوقع الباحثون دخول التقنية في التطبيقات على نطاق واسع. إذ ستستخدم أساسًا في أجهزة استشعار السيارات والمركبات ذاتية القيادة، إضافةً إلى أنها مكونًا رئيسًا في النظارات والكاميرات.
اقرأ أيضًا:
تكنولوجيا جديدة تساعد السيارات ذاتية القيادة على التعلم من «ذكرياتها»
كيف تعمل السيارات ذاتية القيادة ؟
ترجمة: طاهر قوجة
تدقيق: منال توفيق الضللي
مراجعة: هادية أحمد زكي
