“晒晒太阳自动修复自动驾驶功能”——新型镜头划痕自愈材料问世
韩国化学研究院开发出可自我修复光学性能的镜片材料
韩国研究团队开发出一种用于自动驾驶汽车传感器的镜头材料，只需用放大镜汇聚阳光照射，就能消除表面划痕，甚至恢复光学功能。
韩国化学研究院20日表示，由 Kim Jincheol·Park Youngil·Jeong Jieun 博士研究团队与庆北大学 Kim Hakrin·Jeong Inwoo 教授研究团队合作，开发出一种可使自动驾驶汽车传感器上产生的划痕自行修复的材料。
研究团队在去年开发的“仅依靠阳光即可自我修复的汽车涂层材料”技术基础上进一步升级，不仅实现“结构性恢复”，还实现了光信号恢复等“功能性恢复”。如果应用于自动驾驶汽车的传感器，有望延长产品的预期使用寿命，并被认为有望成为防止因表面损伤导致误动作事故的未来关键技术。
镜头作为汇聚或发散光线的工具，被广泛应用于摄像机、手机、眼镜、测距传感器等日常生活中的众多光学设备。然而，一旦镜头表面因划痕等受损，光学设备接收到的图像或光信号与实际情况相比就会产生严重畸变。自动驾驶汽车的激光雷达（LiDAR）传感器或图像传感器等视觉系统，已多次因识别错误和误动作引发交通事故，安全性可靠度反而在下降。实际上，如果因传感器表面划痕导致信号畸变，极易引发自动驾驶汽车交通事故风险。
研究团队利用与放大镜类似的简单工具汇聚阳光，开发出一种透明镜头材料，可在60秒内去除传感器表面的划痕。为了实现良好的自我修复，高分子内部分子必须能够自由移动且材料本身要具有柔韧性，但一般用于镜头或镜头防护涂层的材料多为坚硬物质，因此赋予其自我修复功能极为困难。为了解决这一问题，研究团队在已经作为镜头材料使用的硫脲烷结构中掺入透明光热染料，并通过阳光照射，设计出一种使高分子不断解离与再结合的“动态化学键”结构。
尤其是，研究团队开发出一种透明有机光热染料，在不干扰图像传感器所利用的可见光波段（350～850纳米）及激光雷达传感器所利用的近红外波段（～1550纳米）的前提下，只选择性吸收特定近红外波长（850～1050纳米）的光。该材料吸收阳光后，光能转化为热能，表面温度随之升高；温度升高时，高分子从原有网状结构中解离，并反复发生分离与重新结合，从而实现自我修复。即便划痕交叉分布，也能实现100%自我修复；在同一位置反复制造划痕并进行修复超过5次，自我修复效率依然保持在100%，表现出优异的恢复能力。
此前虽有防止因灰尘或表面污染导致传感器误动作的技术问世，但通过修复镜头表面物理损伤来防止传感器误动作的技术，本次尚属首例。
本次研究成果已发表于科学技术领域国际学术期刊《ACS Applied Materials and Interfaces》2月刊。
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