Lấy ý tưởng từ cặp mắt của tôm tít, đại học Mỹ chế tạo camera siêu nhạy cho xe tự hành

tôm tít còn có một cặp mắt rất độc đáo và có thể nói là cực tối tân trong thế giới động vật bởi nó có thể phân biệt màu sắc và vật thể ngay cả trong môi trường cực tối hoặc sáng loá. Vì vậy, các nhà nghiên cứu tại đại học Illinois đã phát triển một loại cảm biến hình ảnh mới dành cho xe tự hành để giúp chiếc xe "nhìn" được tốt hơn trong nhiều điều kiện ánh sáng.

​

Tôm tít có khoảng 400 loài nhưng chúng đều có đôi mắt rất nhạy ánh sáng và bóng đêm. Trong khi mắt người chỉ có thể thấy được trong các môi trường sáng hoặc mờ (ánh sáng yếu) thì tôm tít lại có thể thấy các sắc thái một cách chi tiết trong các điều kiện cực sáng hoặc cực tối cùng lúc. Nó cần khả năng này để nhận biết những con mồi tiềm năng trong đại dương sáng (tôm tít thường sống ở nước nông) trong khi đang ẩn náu trong các khe, hốc tối.

​

Ý tưởng này đã được các nhà nghiên cứu áp dụng vào camera đó là thay đổi các diode quang để sử dụng chế độ phân cực thuận thay vì phân cực nghịch. Điều này có nghĩa dòng điện từ diode quang không còn tỉ lệ với nguồn ánh sáng vào camera nhưng lại tăng theo hàm logarit giống như độ nhạy ánh sáng của mắt tôm tít. Kết quả là dải tần nhạy sáng của camera cao hơn 10.000 lần so với camera thông thường.

​

Lãnh đạo nhóm nghiên cứu Viktor Grueve cho biết: "Trong một vụ tai nạn gần đây của xe tự hành, chiếc xe đã không thể phát hiện chiếc bán tải phía trước bởi màu sắc của chiếc bán và cường độ ánh sáng hoà vào màu nền trời phía sau. Camera của chúng tôi có thể giải quyết vấn đề này bởi nó có dải tần nhạy sáng cao, khiến nó dễ dàng nhận biết các vật thể trông tương tự với khung cảnh nền và sự phân cực của một chiếc xe tải sẽ khác biệt so với bầu trời."

​

Nhóm nghiên cứu cũng được gợi ý nhờ khả năng nhận biết sự phân cực ánh sáng của mắt tôm tít. Họ đã bổ sung các vật liệu nano vào cảm biến của camera để lọc ánh sáng phân cực trên từng điểm ảnh và kết quả như hình trên. Camera thông thường (bên trái ngoài cùng) và camera nhận biết phân cực (giữa và bên phải).

Các nhà nghiên cứu tin rằng phát hiện này sẽ giúp xe tự hành định hướng tốt hơn trong điều kiện thời tiết sương mù và ánh sáng mờ, đặc biệt là tình huống chênh sáng đột ngột - chẳng hạn như xe đi từ đường hầm ra bên ngoài. Họ cũng cho rằng camera này có thể phát hiện mối nguy hiểm, phương tiện khác và con người từ khoảng cách xa hơn gấp 3 lần so với camera thường. Bên cạnh đó, các nhà làm túi khí trên xe cũng có thể khai thác camera này để phát hiện tình huống và cho túi khí bung sớm hơn. Giá thành sản xuất của một chiếc camera này dự kiến khoảng 10 USD - một mức giá rất cạnh tranh.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đang tìm cách khai thác camera này để sử dụng dưới biển. Khi đó khả năng phát hiện phân cực ánh sáng của camera sẽ giúp phân tích ánh sáng mặt trời để xác định vị trí bởi tín hiệu định vị GPS không hoạt động khi thiết bị ở dưới nước. Bên cạnh đó camera vẫn có thể dùng để ghi hình dưới nước với chất lượng cao hơn.

Theo: New Atlas​