Cientistas estudam “habilidade” de Gafanhotos para desenvolver novo sensor de direção autônoma que pode proporcionar muito mais segurança para carros do futuro

Sistema autônomo para carros, baseado na habilidade dos gafanhotos, foi capaz de detectar uma colisão com três segundo de antecedência em testes realizados em laboratório

Para evitar acidentes de trânsito, empresas de tecnologia como a Tesla e outras que fornecem soluções de direção autônoma costumam empregar tecnologias como radar e LiDAR. No entanto, o desempenho desses sistemas autônomos não é particularmente bom à noite. Em busca de fornecer aos motoristas uma alternativa mais segura, pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia, nos Estados Unidos, desenvolveram um sistema autônomo que segue as habilidades de insetos como gafanhotos.

A pesquisa foi objeto de um estudo publicado recentemente na revista científica American Chemical Society Nano. O estudo foi dirigido pelo professor Saptarshi Das. Para criar um sensor análogo ao que existe na natureza, os pesquisadores examinaram as redes neurais de insetos como gafanhotos para saber como essas espécies evitam colidir umas com as outras ou serem comidas por seus predadores.

Os pesquisadores criaram um algoritmo modelado a partir do circuito cerebral dos gafanhotos. Com o novo sistema, por exemplo, para evitar um entupimento, ao invés de processar uma imagem inteira, será processada apenas uma variável: a intensidade dos faróis dos automóveis que estão ao redor do veículo. Isso significa que um veículo não precisará mais de inúmeras câmeras espalhadas por todos os lados.

Os pesquisadores atingiram seu objetivo de desenvolver um sensor optoeletrônico dessa maneira. O sensor é composto por oito “memtransistores” fotossensíveis derivados de uma camada de dissulfeto de molibdênio (MoS2). 

O sensor baseado em gafanhotos tem uma área de superfície de cerca de 40 micrômetros quadrados e consome apenas algumas centenas de picojoules de energia, usando muito menos energia do que os sensores convencionais. O sistema foi capaz de prever um acidente cerca de dois a três segundos antes de realmente ocorrer quando foi testado usando configurações do mundo real.

Mesmo que pareça pouco tempo, o motorista ou o sistema autônomo do veículo pode levar três segundos para fazer os ajustes necessários no veículo para evitar uma colisão. Os cientistas acreditam que o sensor tornará as escolhas existentes melhores, mas provavelmente não as atuais, obsoletas, em relação do sistema inspirado em gafanhotos. 

O sensor baseado em gafanhotos, desenvolvido pelos pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia é muito mais eficiente em termos de energia, o que significa que pode ser usado por períodos mais longos sem precisar ser recarregado ou substituído

Outra vantagem do sistema inspirado em gafanhotos é que ele é capaz de detectar colisões à noite, quando a visibilidade é reduzida e os sistemas convencionais de detecção de colisão tendem a falhar. Isso significa que o sensor pode fornecer uma camada adicional de segurança para os veículos autônomos, especialmente em condições climáticas adversas ou em áreas com pouca iluminação.

A equipe de pesquisa está atualmente trabalhando em parceria com empresas de tecnologia para desenvolver protótipos comerciais do sensor e testar sua viabilidade em condições reais de uso.

Essa pesquisa da Universidade Estadual da Pensilvânia demonstra como a inspiração na natureza pode fornecer soluções inovadoras para problemas tecnológicos. O sistema de detecção de colisão inspirado em gafanhotos é mais eficiente e seguro do que os sistemas convencionais disponíveis, e pode ser adaptado para outras aplicações além da direção autônoma. Espera-se que o sensor contribua para tornar os veículos autônomos mais seguros e ajudar a prevenir acidentes de trânsito.