Una tecnologia LiDAR basata sulla nanofotonica sviluppata da un team di ricerca POSTECH è stata presentata come documento su invito in Nanotecnologia della natura, la principale rivista accademica nel campo della nanoscienza e della nanoingegneria.

In questo documento, un gruppo di ricerca POSTECH (guidato dal professor Junsuk Rho dei dipartimenti di ingegneria meccanica e ingegneria chimica, ricercatore postdottorato Dr. Inki Kim del Dipartimento di Ingegneria Meccanica, e dottorato di ricerca candidato Jaehyuck Jang del Dipartimento di Ingegneria Chimica) in collaborazione con l'Istituto nazionale francese di scienze (CNRS-CRHEA) si è concentrato sul dispositivo LiDAR sviluppato attraverso lo studio della nanofotonica ultraleggera basata su metamateriali.

Inoltre, il documento introduce le tecnologie nanofotoniche di base come la tecnica di scansione del fascio basata sul materiale a cambiamento di fase, un LiDAR di tipo flash che non richiede la scansione del raggio applicando un dispositivo di generazione di nuvole di punti, e integrazione di dispositivi con sorgente luminosa e metodi di produzione scalabili.

In particolare, il documento spiega che il dispositivo LiDAR ultra preciso sviluppato dal team di ricerca può essere applicato non solo ai veicoli autonomi, ma anche ai robot intelligenti, droni, Telecamere panoramiche 3D, telecamere a circuito chiuso, e piattaforme di realtà aumentata. La tecnologia LiDAR raccoglie le informazioni sulla profondità di un oggetto irradiando un raggio laser sull'oggetto e misurando il tempo del suo ritorno. I sensori LiDAR stanno guadagnando attenzione nel campo dei display futuri da macchinari, come veicoli autonomi, robot artificialmente intelligenti, e veicoli aerei senza equipaggio, da montare su iPhone per il riconoscimento facciale 3D o utilizzati in sistemi di pagamento sicuri.

Attualmente, il sistema LiDAR meccanico di fascia alta sul tetto dei veicoli autonomi ha le dimensioni di due pugni adulti impilati insieme, e costa decine di migliaia di dollari. Inoltre, ci sono ancora molte sfide da superare, come un processo di ricarica che consuma un'enorme quantità di energia e la gestione del calore.

Come soluzione a questo, il team di ricerca ha proposto una tecnologia LiDAR ultracompatta basata sulla nanofotonica. I ricercatori spiegano come questa tecnologia nanofotonica può innovare il sistema di sensori LiDAR sotto vari aspetti, dai principi di misurazione di base del LiDAR ai più recenti metodi di misurazione nanofotonici ultraveloci e ultraprecisi, e dispositivi nanofotonici come metasuperfici, micropettine di solitoni, e guide d'onda ottiche.

"Attualmente, il team di ricerca sta conducendo diversi studi di follow-up per sviluppare sistemi LiDAR composti a base di metasuperfici ultraleggeri, " ha osservato il professor Junsuk Rho. "Se questa ricerca avrà successo, possiamo aspettarci con impazienza la produzione di sistemi LiDAR ultraveloci e ultraprecisi a un costo accessibile."