Rilevare una potenziale collisione di notte è un compito difficile. Per avvisare il conducente o, in alternativa, il sistema di manovra di un veicolo autonomo, le tecnologie attuali utilizzano soluzioni costose e dispendiose, come i sensori LiDAR (Light Detection and Ranging) o i sensori di immagine, abbinati a un software sofisticato che esegue algoritmi sofisticati. Altri invece funzionano male al buio. Ora, però, i ricercatori, che hanno pubblicato il loro lavoro su ACS Nano, hanno progettato un rilevatore di collisioni semplice e a basso consumo energetico, ispirato al comportamento con cui gli insetti evitano di scontrarsi l’uno con l’altro.
I veicoli sono già dotati di numerosi sistemi di prevenzione delle collisioni (CAS), noto anche come sistema pre-crash, in grado di frenare automaticamente quando un oggetto si avvicina troppo. Alcuni funzionano analizzando un’immagine dello spazio intorno all’auto, ma in condizioni come la pioggia battente o la scarsa illuminazione, l’immagine non è così chiara. Ma gli insetti, comprese le locuste e le mosche, possono facilmente evitare le collisioni tra loro senza affidarsi a software sofisticati o LiDAR, anche di notte. Al contrario, utilizzano alcuni circuiti neurali per evitare gli ostacoli, che sono altamente efficienti e potrebbero ispirare un CAS di nuova generazione. Saptarshi Das e colleghi hanno quindi voluto creare un rilevatore di collisioni ispirato agli insetti e adattato al rilevamento dei veicoli, che fosse efficace, sicuro e consumasse meno energia dei suoi predecessori. Per prima cosa, il team ha progettato un algoritmo basato sui circuiti neurali che gli insetti utilizzano per evitare un ostacolo. Invece di elaborare un’intera immagine, hanno elaborato solo una variabile: l’intensità dei fari di un’auto. Senza la necessità di una fotocamera o di un sensore di immagine a bordo,sono state combinate le unità di rilevamento e di elaborazione, rendendo l’intero rilevatore più piccolo e più efficiente dal punto di vista energetico. Il sensore è composto da otto “memtransistor” fotosensibili costruiti da uno strato di bisolfuro di molibdeno (MoS2), organizzati in un circuito. Occupa solo 40 micrometri e consuma solo poche centinaia di picojoule di energia, decine di migliaia di volte meno dei sistemi esistenti. Infine, in scenari reali notturni, il rilevatore è stato in grado di percepire un potenziale incidente tra due auto due o tre secondi prima che si verificasse, lasciando al guidatore il tempo sufficiente per intraprendere un’azione correttiva critica. I ricercatori affermano che questo nuovo rilevatore può contribuire a rendere migliori e più sicuri i CAS esistenti.
