 |
|
Художник, изображающий свет, взаимодействующий с кристаллом сульфида титана бария. Новый материал имеет наивысшую ценность двойного лучепреломления любого твердого материала, известного человеку, и может значительно увеличить видимость сенсоров LiDAR в автономных автомобилях. (Источник изображения: Talia Spencer / USC) |
Для устранения проблем, связанных с использованием видео или других форм обнаружения видимого света (например, плохой работой в тумане, снегу и других условиях) для обнаружения, производители автомобилей используют LiDAR- импульсный светочувствительный датчик, который обнаруживает удаленные объекты. LiDAR использует свет в видимой области ближнего инфракрасного диапазона. Но видимость может быть значительно улучшена, если также использовать так называемый средний и длинноволновый инфракрасный свет. В электромагнитном спектре имеется окно от 3-5 мкм до 8-11 мкм, где атмосферное рассеяние значительно уменьшается, и передача достаточно ясна.
К сожалению, в этом диапазоне энергий, из которого могут быть сделаны датчики, есть недостаток чувствительных и световых материалов. Однако теперь исследовательская группа из Университета Южной Калифорнии (USC) Джаякант Равишандран, профессор материаловедения USC, определила новый материал — сульфид титана бария (BaTiS 3 ). Благодаря своей немного отличающейся структуре, это могло значительно улучшить ситуацию.
Сульфид титана бария является относительным из перовскита, минерала оксида кальция (CaTiO3), который был обнаружен с превосходными фотовольтаическими свойствами. Недавно Перовскит привлек внимание к своему потенциалу для производства дешевых и эффективных органических солнечных элементов. Однако есть и недостатки, включая тот факт, что перовскиты содержат токсический свинец и относительно нестабильны. Принимая это в качестве отправной точки, Равишандран и его команда начали изучать связанные с этим материалы, рассматривая оптические свойства в поисках улучшенного фотовольтаического материала, который также мог бы удвоиться как хороший термоэлектрический материал.
-
Innoviz разработал LIDAR, чтобы сделать любой автономный автомобиль
-
Четыре проблемы для LiDAR на пути к автономным транспортным средствам
-
TuSimple использует метод LiDAR-Free для автономных грузовиков
То, что они нашли с сульфидом титана бария, было наивысшей величиной двулучепреломления любого твердого вещества, известного человеку. Двулучепреломление представляет собой форму анизотропии, в которой скорость света, проходящая через материал, отличается в зависимости от направления движения. Двулучепреломление полезно для управления светом в фильтрах и датчиках и другом оптическом оборудовании, таком как поляризационные призмы. Сульфид титана бария был синтезирован раньше, но не как достаточно большой монокристалл, чтобы выявить это свойство.
«Самая интересная часть заключается в том, что это большое значение двулучепреломления происходит в очень широком диапазоне энергий», — сказал Равишандран Design News . Это включает диапазон, в котором инфракрасный свет проходит через атмосферу.
|
Основные элементы, из которых сделаны эти кристаллические материалы сульфида титана, довольно многочисленны, поэтому стоимость детекторов должна быть привлекательной. Однако требуется дополнительная работа для полного понимания оптических свойств материала и определения всех типов оптических элементов, таких как нелинейная оптика, для которых она может быть использована. Помимо ИК-детекторов для транспортных средств этот материал может иметь приложения для отслеживания популяций людей и дикой природы, мониторинга загрязнения воздуха из космоса и пожарных для определения зон тепла в огне. Существует также вопрос о том, какие другие свойства может иметь этот интригующий материал, все из которых долгое время будут держать Равишандрана и его команду. По словам Равичандрана, «в идеале, вы хотите, чтобы материал, в котором вы можете сиять инфракрасным светом на нем, и он поглощает этот свет, в то время как он производит сигнал, который говорит вам, что он поглощает свет». Он продолжил: «Используя этот материал и материал детекторов, который используется сегодня, мы можем сделать гораздо лучший детектор прямо сейчас. Но если я смогу также заменить этот детекторный материал чем-то превосходным, похожим на то, что мы нашли, тогда у вас будет решение, которое отлично подходит не только для обработки инфракрасного света, но и для его обнаружения ». Р. П. Зигель, штат Пенсильвания, имеет степень магистра в области машиностроения и 20 лет работает в области исследований и разработок в Xerox Corp. Изобретатель с 50 патентами, а теперь и полный рабочий день, РП считает, что его основной интерес к пересечение технологий и общества. Его работа появилась во множестве потребительских и промышленных точек, и он также был соавтором эко-триллера Vapor Trails . Пожалуйста, поставьте рейтинг статье:
Go to Top
 (Пока оценок нет) Загрузка... |