高反射黑色油漆使物体对自动驾驶车辆更加可见

一种高度反射性黑色涂料使物体对自动驾驶汽车更可见

自动驾驶汽车在夜间行驶可能会给新手司机带来挑战，但通过几小时的练习后，很快就能变得轻松自如。然而，对于自动驾驶汽车来说，仅靠练习可能不够，因为这些车辆常常使用的激光雷达传感器很难检测到深色物体。发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上的研究描述了一种高度反射性黑色涂料，可以帮助这些汽车识别深色物体，从而使自动驾驶更加安全。

激光雷达（Lidar）是一种用于各种应用的系统，包括地质制图和自动驾驶汽车。该系统的工作原理类似于声纳，但与其发射声波不同，激光雷达发射近红外光脉冲。光脉冲会反射回传感器，使系统能够绘制所处环境的3D地图。然而，当物体吸收了比反射更多的近红外光时，即黑色涂料表面可能出现这种情况，激光雷达就无法检测到这些深色物体。对此，一种常见的解决方案是让系统依赖其他传感器或软件来填补信息空白。然而，在某些情况下，这种解决方案仍可能导致事故。韩国大学的Chang-Min Yoon和他的团队并不打算重新设计激光雷达传感器，而是想通过开发一种特殊配方的高度反射性黑色涂料，让现有技术更容易检测到深色物体。

为了制造这种新型涂料，研究团队首先在小玻璃片上形成了一层二氧化钛（TiO2）。然后用氢氟酸蚀去玻璃，留下一个中空层的白色、高度反射的TiO2。接着，这个物质经过硼氢化钠还原，产生了一个保持反射特性的黑色材料。将这种材料与清漆混合后，就可以用作涂料。研究团队随后使用两种商用激光雷达传感器进行了新涂料的测试：一种是基于镜子的传感器，另一种是360度旋转式传感器。作为对比，还评估了一种传统的碳黑基涂料。结果显示，两种传感器都能轻松识别特殊配方的TiO2基涂料，但却不能很容易地检测出传统涂料。研究人员表示，他们的高度反射性材料可以通过使深色物体对已装备现有激光雷达技术的自动驾驶汽车更加可见，从而提高道路安全。

作者们对韩国中小企业部和韩国国家研究基金会提供的资助表示感谢。