1
00:00:08,145 --> 00:00:10,272
Está tarde, escuro como breu

2
00:00:10,272 --> 00:00:15,132
e um carro autônomo segue
por uma estrada estreita no interior.

3
00:00:15,132 --> 00:00:18,724
De repente, surgem
três perigos ao mesmo tempo.

4
00:00:18,724 --> 00:00:20,846
O que acontece depois?

5
00:00:20,846 --> 00:00:24,043
Antes que possa navegar
por esse ataque de obstáculos,

6
00:00:24,043 --> 00:00:26,083
o carro tem que detectá-los,

7
00:00:26,083 --> 00:00:29,846
colhendo informações suficientes
sobre tamanho, forma e posição deles

8
00:00:29,846 --> 00:00:34,208
para que seus algoritmos de controle
possam traçar o rumo mais seguro.

9
00:00:34,208 --> 00:00:35,762
Sem um ser humano ao volante,

10
00:00:35,762 --> 00:00:40,547
o carro precisa de olhos inteligentes,
sensores que resolverão esses detalhes,

11
00:00:40,547 --> 00:00:43,898
não importa o ambiente,
o clima ou quanto esteja escuro,

12
00:00:43,898 --> 00:00:45,920
tudo em uma fração de segundo.

13
00:00:45,920 --> 00:00:50,159
Essa é uma tarefa difícil, mas há
uma solução que alia duas coisas:

14
00:00:50,159 --> 00:00:53,849
um tipo especial de sensor
a laser chamado LIDAR,

15
00:00:53,849 --> 00:00:56,578
e uma versão em miniatura
da tecnologia de comunicações

16
00:00:56,578 --> 00:00:58,636
que mantém a internet ativa,

17
00:00:58,636 --> 00:01:00,936
chamada fotônica integrada.

18
00:01:00,936 --> 00:01:06,006
Para ajudar a entender o LIDAR, começamos
com uma tecnologia relacionada: o radar.

19
00:01:06,006 --> 00:01:07,165
Na aviação,

20
00:01:07,165 --> 00:01:11,766
as antenas de radar lançam pulsações
de rádio ou microondas aos aviões

21
00:01:11,766 --> 00:01:13,390
para descobrir suas localizações,

22
00:01:13,390 --> 00:01:16,620
cronometrando quanto tempo
os feixes de luz levam para retornar.

23
00:01:16,620 --> 00:01:18,773
Porém, esse é um modo
limitado de verificação,

24
00:01:18,773 --> 00:01:22,679
pois a grande extensão do feixe
não consegue visualizar detalhes precisos.

25
00:01:22,679 --> 00:01:26,127
Em contraste, o sistema LIDAR
de um carro autônomo,

26
00:01:26,127 --> 00:01:28,984
cuja sigla em inglês significa
"Light Detection and Ranging",

27
00:01:28,984 --> 00:01:32,190
usa um laser infravermelho
estreito e invisível,

28
00:01:32,190 --> 00:01:34,300
que pode visualizar aspectos tão pequenos

29
00:01:34,300 --> 00:01:38,123
quanto o botão da camisa
de um pedestre do outro lado da rua.

30
00:01:38,123 --> 00:01:42,483
Mas como determinamos a forma
ou a profundidade desses aspectos?

31
00:01:42,483 --> 00:01:46,557
LIDAR dispara uma sucessão
de pulsações de laser supercurtas

32
00:01:46,557 --> 00:01:48,267
para dar resolução de profundidade.

33
00:01:48,267 --> 00:01:50,746
Considere o alce na estrada.

34
00:01:50,746 --> 00:01:55,853
Enquanto o carro passa, uma pulsação LIDAR
atinge a base dos chifres do alce,

35
00:01:55,853 --> 00:02:00,721
enquanto a próxima pulsação pode chegar
até a ponta de um chifre antes de voltar.

36
00:02:00,721 --> 00:02:04,278
A medição do tempo que a segunda
pulsação leva para retornar

37
00:02:04,278 --> 00:02:06,882
fornece dados sobre a forma do chifre.

38
00:02:06,882 --> 00:02:08,882
Com muitas pulsações curtas,

39
00:02:08,882 --> 00:02:12,792
um sistema LIDAR renderiza
rapidamente um perfil detalhado.

40
00:02:13,342 --> 00:02:18,557
A maneira mais óbvia de criar uma pulsação
de luz é ligar e desligar um laser.

41
00:02:18,557 --> 00:02:23,428
Mas isso torna o laser instável
e afeta o tempo preciso de suas pulsações,

42
00:02:23,428 --> 00:02:25,669
o que limita a resolução da profundidade.

43
00:02:25,669 --> 00:02:27,044
É melhor deixá-lo ligado

44
00:02:27,044 --> 00:02:30,441
e usar outra coisa para bloquear
periodicamente a luz

45
00:02:30,441 --> 00:02:32,541
de maneira confiável e rápida.

46
00:02:33,031 --> 00:02:35,987
É aí que entram os fotônicos integrados.

47
00:02:35,987 --> 00:02:37,829
Os dados digitais da internet

48
00:02:37,829 --> 00:02:41,051
são carregados por pulsações de luz
com precisão cronometrada,

49
00:02:41,051 --> 00:02:44,473
algumas tão curtas
quanto 100 picossegundos.

50
00:02:44,473 --> 00:02:49,104
Uma maneira de criar essas pulsações
é com um modulador Mach-Zehnder.

51
00:02:49,104 --> 00:02:52,865
Esse dispositivo tira proveito
de uma determinada propriedade de onda,

52
00:02:52,865 --> 00:02:54,658
chamada de interferência.

53
00:02:54,658 --> 00:02:57,613
Imagine jogar pedrinhas em um lago:

54
00:02:57,613 --> 00:03:01,550
conforme as ondulações se espalham
e se sobrepõem, forma-se um padrão.

55
00:03:01,550 --> 00:03:05,464
Em alguns lugares, os picos de ondulação
somam-se e aumentam muito;

56
00:03:05,464 --> 00:03:08,450
em outros, desaparecem totalmente.

57
00:03:08,450 --> 00:03:11,517
O modulador Mach-Zehnder
faz algo semelhante.

58
00:03:11,517 --> 00:03:15,342
Divide ondas de luz
ao longo de dois braços paralelos

59
00:03:15,342 --> 00:03:17,292
e, por fim, volta a reuni-las.

60
00:03:17,532 --> 00:03:20,784
Se a luz for retardada
e atrasada em um braço,

61
00:03:20,784 --> 00:03:25,703
as ondas se recombinam fora de sincronia
e desaparecem, bloqueando a luz.

62
00:03:25,703 --> 00:03:28,335
Ao controlar esse atraso em um braço,

63
00:03:28,335 --> 00:03:33,096
o modulador age como um interruptor
liga/desliga, emitindo pulsações de luz.

64
00:03:33,606 --> 00:03:36,380
Uma pulsação de luz com duração
de 100 picossegundos

65
00:03:36,380 --> 00:03:39,790
leva a uma resolução de profundidade
de alguns centímetros,

66
00:03:39,790 --> 00:03:43,303
mas os carros do futuro precisarão
enxergar melhor do que isso.

67
00:03:43,303 --> 00:03:47,595
Ao juntar o modulador com um detector
de luz supersensível e de ação rápida,

68
00:03:47,595 --> 00:03:50,878
a resolução pode ser aperfeiçoada
para um milímetro.

69
00:03:50,878 --> 00:03:52,781
Isso é mais do que 100 vezes melhor

70
00:03:52,781 --> 00:03:56,717
do que o que conseguimos discernir
com visão perfeita, do outro lado da rua.

71
00:03:57,337 --> 00:04:02,925
A primeira geração de automóveis LIDAR
conta com conjuntos giratórios complexos

72
00:04:02,925 --> 00:04:05,777
que escaneiam a partir
do topo ou capota do carro.

73
00:04:05,777 --> 00:04:07,494
Com a fotônica integrada,

74
00:04:07,494 --> 00:04:10,468
moduladores e detectores
estão sendo reduzidos

75
00:04:10,468 --> 00:04:12,508
a menos de um décimo de milímetro

76
00:04:12,508 --> 00:04:14,647
e acondicionados em minúsculos chips

77
00:04:14,647 --> 00:04:17,837
que, um dia, caberão
dentro dos faróis de um carro.

78
00:04:17,837 --> 00:04:21,806
Esses chips também incluirão
uma variação inteligente no modulador

79
00:04:21,806 --> 00:04:26,565
para ajudar a eliminar partes móveis
e digitalizar em velocidades rápidas.

80
00:04:27,275 --> 00:04:31,097
Ao desacelerar apenas um pouco
a luz em um braço do modulador,

81
00:04:31,097 --> 00:04:34,348
esse dispositivo adicional atuará
mais como regulador de intensidade

82
00:04:34,348 --> 00:04:36,208
do que como interruptor liga/desliga.

83
00:04:36,208 --> 00:04:40,708
Se um conjunto de muitos desses braços,
cada um com um pequeno atraso controlado,

84
00:04:40,708 --> 00:04:44,786
for montado em paralelo,
algo novo pode ser projetado:

85
00:04:44,786 --> 00:04:47,112
um feixe de laser direcionável.

86
00:04:47,352 --> 00:04:49,138
A partir de seu novo posicionamento,

87
00:04:49,138 --> 00:04:52,688
esses olhos inteligentes irão investigar
e enxergar mais profundamente

88
00:04:52,688 --> 00:04:54,981
do que qualquer coisa
apresentada pela natureza

89
00:04:54,981 --> 00:04:57,544
e ajudar a navegar quaisquer obstáculos.

90
00:04:57,544 --> 00:05:00,098
Tudo sem que ninguém se esforce muito,

91
00:05:00,098 --> 00:05:03,738
exceto talvez um alce desorientado.