A Spinoff a Day – Un dispositivo vede attraverso il fuoco, la nebbia e il fumo

Nel Novembre 2012 Bob Foraker visitò l’esposizione NASA Technology Days tenutasi a Cleveland, in Ohio e, tra le varie tecnologie presentate, si imbatté in una macchina fotografica in grado di vedere attraverso le fiamme, la nebbia, la polvere e potenziali altri oscuranti, persino di notte. Foraker è un imprenditore e un promotore finanziario con interessi nel mercato immobiliare, dei software, dello sviluppo tecnologico, dell’energia e in altre svariate aree, pertanto la sua mentalità commerciale non poteva non meravigliarsi al pensiero dei potenziali mercati che tale tecnologia avrebbe potuto occupare, in primo luogo quello della pubblica sicurezza come coadiuvante ai vigili del fuoro.

Parlò con l’inventore, Richard Billmers, e gli propose una collaborazione che, grazie ai contatti di Foraker, nel giro di poco si tradusse nella costituzione dell’impresa Laser Imaging Through Obscurants (LITO) Technologies, Inc.  Billmers aveva ideato il concetto una decina d’anni prima, ma il reperimento dei fondi per migliorare lo strumento e renderlo disponibile alle aziende avrebbe richiesto molto tempo, perciò l’inventore pensò di appellarsi direttamente a NASA per richiedere un contratto SBIR (Small Business Innovation Research), che gli fu concesso permettendogli di testare e sviluppare il concetto nei laboratori del Langley Research Center e presentarlo all’evento sopracitato.

Ma come funziona esattamente quella macchina fotografica, e in quali mercati ne vide la necessità Foraker, tanto da entrare nel business in prima persona?

Essa utilizza la tecnologia LIDAR (Light+ RAdar, o meglio Laser Imaging Detection and Ranging), ossia un metodo di telerilevamento che si serve degli impulsi laser per determinare la distanza fra gli oggetti. “Il dispositivo invia veloci impulsi di luce laser nel vicino infrarosso e poi apre il diaframma appena in tempo per catturarli quando vengono riflessi dall’oggetto” spiega Billmers. La luce viaggia alla velocità di 3 metri per nanosecondo, perciò la macchina fotografica invia un impulso di luce di 10 nanosecondi e ne attende 50 per aprire il diaframma. Nell’intervallo il laser ha attraversato la sostanza oscurante, che ne riflette e dissipa un po’, ma molto meno rispetto alla luce visibile, poi rimbalza contro qualsiasi cosa sia presente a ca. 8 metri di distanza e torna nell’apparecchio. Giocando con i tempi di apertura del diaframma si può impostare la camera per rilevare oggetti a diverse distanze raggiungendo anche i 3 km.

Il dispositivo può vedere attraverso gli incendi perché ne raccoglie la luce per pochi nanosecondi, perciò essa risulta davvero poca in confronto a quella concentrata del laser che rimbalza sugli oggetti che si trovano al di là del fuoco. Billmers ammette che esistono altri modi di vedere attraverso sostanze oscuranti: una termocamera, ad esempio, può superare la visuale del fumo se è freddo, ma non lavora bene con la nebbia perché il calore è assorbito dall’acqua, e in più non riesce a penetrare il vetro.

Le potenzialità della camera LIDAR sono davvero molte e, grazie ai numerosi brevetti registrati, essa potrà essere introdotta ad esempio nei perimetri di sicurezza degli impianti nucleari, spesso situati vicino ai laghi a causa del loro fabbisogno di grandi quantità d’acqua che, per natura, sono ambienti nebbiosi. Per lo stesso motivo la tecnologia può trovare applicazioni nella marina, se installata sulle navi per aiutarle a trovare la rotta, oppure può essere utile nella prevenzione degli incidenti se installata sui veicoli d’emergenza o della polizia. L’azienda ha già firmato una partnership anche con un società per incorporare la localizzazione acustica all’interno del dispositivo, così da renderlo in grado di emettere suoni nella situazione in cui, ad esempio, qualcuno oltrepassi una data barriera.

Un contratto SBIR concesso da NASA ha permesso lo sviluppo della tecnologia LIDAR, in grado di rilevare oggetti e persone in ambienti oscuri o dove la visibilità è inibita. © NASA / Veronica Remondini

Per approfondire:

Spinoff nel dettaglio [ENG]

Che cosa sono i lidar, i radar e i sonar [ENG]

Breve storia del lidar [ENG]

Sito di LITO Technologies Inc. [ENG]

Brevetti di Richard Billmers [ENG]

Presentazione completa powerpoint originale in inglese, traduzione italiana a cura di Veronica Remondini.