Melhor visibilidade ao conduzir à noite

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De acordo com as estatísticas, a maioria dos acidentes ocorrem ao entardecer ou à noite – a pouca visibilidade é muitas vezes o gatilho. Faróis inteligentes adaptam-se à situação de tráfego e podem ser uma solução. Em colaboração com parceiros da indústria, os pesquisadores de Fraunhofer desenvolveram um sistema de iluminação de alta resolução com mais de 1.000 pixels LED: Esta solução oferece consideravelmente mais opções para a distribuição precisa de luz do que as soluções anteriores e também é de baixo consumo.

Conduzir à noite numa estrada sinuosa. Está a chover e, para piorar a situação, os faróis do motorista atrás de si estão a cega-lo. Isto é desagradável e pode, na pior das hipóteses, levar a um acidente. Os faróis modernos fazem a condução à noite mais segura, ajustando a distribuição da luz para a situação actual do tráfego: enquanto eles iluminam áreas específicas de uma forma orientada, eles não irão cegar os outros utentes da estrada.

Pesquisadores do Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM em Berlim têm colaborado com a Infineon, Osram, Hella e Daimler no projecto composto μAFS para desenvolver um sistema de iluminação dianteira adaptável: “temos sido capazes de conectar solidamente quatro chips de LED tendo cada um 256 pixeis com o chip de electrónica do motorista. Devido a esta alta resolução, podemos controlar a distribuição de luz ao mínimo detalhe”, explica o Dr. Hermann Oppermann, gerente de grupo no Department of Wafer Level System Integration no IZM. O farol permite que esteja em máximos permanente, encandeia muito menos os outros condutores e torna possível alterar a distribuição de luz de acordo com a necessidade: como o curso da estrada, o trânsito, bem como a distância e posição em relação aos outros utentes da estrada. Somente os pixeis que são necessários no momento serão activados. Isto é geralmente apenas à volta 30 por cento da saída de luz disponível em todo o sistema, por isso é extremamente eficiente energeticamente, devido ao facto da luz ser gerada apenas onde é necessária na área de tráfego. Os chips de LED estão instalados nos faróis.

Os peritos do IZM foram responsáveis no projecto pela ligação entre os pixeis individuais e o chip controlador para poder controlar cada ponto de luz de forma independente. Com um tamanho de pixel de apenas 125 mícrons, o que não é uma tarefa fácil: “as conexões têm que ser robustas, e precisamos de um bom contacto térmico para garantir arrefecimento suficiente do chip,” explica Oppermann. Os pesquisadores de Berlim estão perseguindo duas abordagens diferentes: na primeira variante, uma liga de ouro-latão é aplicada num padrão para o chip. A tecnologia está bem estabelecida no campo da optoeletrónica. Tais grelhas de estruturas com distâncias intermédias tão pequenas como 15 mícrons, exigidas para o chip do LED, nunca foram possíveis anteriormente. Na segunda abordagem, os investigadores estão a trabalhar com uma nano-esponja de ouro. “Esta estrutura nano-porosa de ouro tem a vantagem de se comprimir como uma esponja real e podre ser adaptada com precisão à topografia do componente,” diz Oppermann. Uma pequena irregularidade de alguns micrómetros, que inevitavelmente ocorre, portanto, pode ser compensada fácil e rapidamente.

Isto ocorre porque as soluções anteriores tinham desvantagens: sistemas de iluminação LED são relativamente grandes e caros: é necessário um LED para cada ponto de luz. Hoje, até 80 LEDs individuais são comummente interligados para formar um sistema. A fim de produzir um feixe coerente de luz na estrada, porém, cada LED tem que ter sua própria, óptica precisamente alinhada. Em outra abordagem, a fonte de luz é uma luz de laser ou um ecrã LCD com iluminação LED, que faz desvanecer áreas da luz de acordo com a situação. Como a luz é produzida e reabsorvida, esta solução não é muito eficiente em termos de energia. O mesmo se aplica ao método por sombra em que determinadas áreas são ofuscadas por meio de máscaras mecânicas. No último sistema, além de tudo, apenas áreas relativamente grandes podem ser selectivamente iluminadas e escurecidas.

[PHYS.org]

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