化学家开发出高反光黑色涂料使自动驾驶汽车更容易看到物体

对于新司机来说，夜间驾驶可能是一个可怕的挑战，但经过数小时的练习，它很快就会成为第二天性。然而，对于自动驾驶汽车来说，练习可能还不够，因为通常充当这些车辆“眼睛”的激光雷达传感器很难检测到深色物体。

发表在ACSAppliedMaterials&Interfaces上的新研究描述了一种高反光黑色涂料，可以帮助这些汽车看到黑暗物体并使自动驾驶更安全。

激光雷达是光探测和测距的缩写，是一种用于多种应用的系统，包括地质测绘和自动驾驶车辆。该系统的工作原理类似于回声定位，但激光雷达不发射声波，而是发射微小的近红外光脉冲。光脉冲从物体上反射回传感器，使系统能够绘制其所在的3D环境图。

但是，当物体吸收的近红外光多于反射的近红外光时，激光雷达就显得不足了，这种情况可能发生在黑漆表面上。激光雷达无法自行检测这些黑暗物体，因此一种常见的解决方案是让系统依靠其他传感器或软件来填补信息空白。然而，这种解决方案在某些情况下仍然可能导致事故。

Chang-MinYoon及其同事并没有重新发明激光雷达传感器，而是希望通过开发一种特殊配方的高反射黑色涂料，使现有技术更容易检测黑暗物体。

为了生产这种新型涂料，研究小组首先在小玻璃碎片上形成了一层薄薄的二氧化钛(TiO2)层。然后用氢氟酸蚀刻掉玻璃，留下一层白色、高反射率的TiO2中空层。用硼氢化钠将其还原，产生保持其反射品质的黑色材料。

通过将这种材料与清漆混合，可以将其用作油漆。接下来，该团队使用两种类型的商用激光雷达传感器测试了新涂料：基于镜子的传感器和360度旋转型传感器。为了进行比较，还评估了传统的炭黑版本。

两种传感器都可以轻松识别特殊配方的TiO2基涂料，但无法轻松检测到传统涂料。

研究人员表示，他们的高反射材料可以使已经配备现有激光雷达技术的自动驾驶车辆更容易看到黑暗物体，从而有助于提高道路安全。