En billedserie viser, hvordan et nyt retroreflekterende materiale kan bruges til at lave et farveskiftende fartgrænseskilt. Bokserne A-F viser, hvordan skiltet skifter farve, fra bilisters perspektiv på vejen, som de går forbi. Kredit:Fan et al., Sci. Adv. 2019; 5:eaaw8755. CC BY-NC
En tynd film, der reflekterer lyset på spændende måder, kunne bruges til at lave vejskilte, der skinner klart og skifter farve om natten, ifølge en undersøgelse, der vil blive offentliggjort den 9. august i Videnskabens fremskridt .
Teknologien kan hjælpe med at gøre opmærksom på vigtige trafikoplysninger, når det er mørkt, med potentielle fordele for både bilister og fodgængere, siger forskere.
Filmen består af polymermikrosfærer, der er lagt ned på den klæbrige side af et gennemsigtigt tape. Materialets fysiske struktur fører til et interessant fænomen:Når hvidt lys skinner på filmen om natten, nogle iagttagere vil se en enkelt, stabil farve reflekteret tilbage, mens andre vil se skiftende farver. Det hele afhænger af iagttagelsesvinklen og om lyskilden bevæger sig.
Forskningen blev ledet af Limin Wu, Ph.D., ved Fudan University i Kina, hvis gruppe udviklede materialet. Eksperter i optik ved universitetet i Buffalo ydede betydelige bidrag til arbejdet, give indsigt i potentielle anvendelser for filmen, såsom at bruge det i natvejskilte.
"Du kan bruge dette materiale til at lave smarte trafikskilte, " siger Qiaoqiang Gan, Ph.D., en lektor i elektroteknik på UB School of Engineering and Applied Sciences og medførsteforfatter på det nye studie. "Hvis en person lytter til høj musik eller ikke er opmærksom, mens de går eller kører, et farveskiftende skilt kan hjælpe til bedre at advare dem om trafiksituationen."
Test af farveskiftende vejskilte om natten
I et sæt eksperimenter, forskere skabte et hastighedsbegrænsningsskilt med bogstaver og tal lavet ud fra den nye film. Forskerne placerede et hvidt lys i nærheden for at oplyse skiltet, og da en hurtigt kørende bil kørte forbi, farven på tegnene på skiltet så ud til at flimre fra førerens perspektiv, da førerens synsvinkel ændrede sig.
I andre tests, holdet påførte det nye materiale på en række markører langs siden af en vej, angiver grænsen for kørebanen. Da en bil nærmede sig, markørerne lyste op i klare farver, reflekterende lys fra køretøjets forlygter.
Fra førerens perspektiv, tuschernes farve forblev stabil. Men til en fodgænger, der står i siden af vejen, farven på markørerne så ud til at flimre, da bilen og dens forlygter susede forbi.
"Hvis bilen kører hurtigere, fodgængeren vil se farven skifte hurtigere, så skiltet fortæller dig meget om, hvad der foregår, " siger medforfatter Haomin Song, Ph.D., UB adjunkt i forskning i elektroteknik.