A pesquisa básica é elementary para a inovação, mas para ter um impacto actual, a inovação precisa sair do laboratório. Esse é o raciocínio por trás do Ativar a bolsaum dos prêmios de maior prestígio do país pelo empreendedorismo baseado em ciências. Agora Bingzhao Li, Um pesquisador de pós -doutorado no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade de Washington, foi nomeado um de seus mais recentes destinatários. Ele também é o primeiro da UW.
A Irmandade reconhece o trabalho inovador de Li em sistemas de lidar em escala de chip que substituem peças mecânicas pela direção do feixe acosto-óptico-prometendo sensação óptica menor, mais barata e mais escalável. A Irmandade apoiará o lançamento de sua nova startup, a Leap Photonics, que trabalhará para trazer essa inovação ao uso diário.
A seleção de Li para a bolsa altamente competitiva destaca a crescente importância da fotônica baseada em chips e a detecção habilitada para quantum. Apoiado pela Nationwide Science Basis, pelo Departamento de Energia dos EUA e outros, a Irmandade foi projetada para ajudar os pesquisadores a se tornarem empreendedores de sucesso.
No centro da proposta de Li, há uma nova tecnologia de interação a laser desenvolvida sob a orientação do professor Mo Li na Universidade de Washington. Em vez de usar espelhos rotativos tradicionais ou mecânica volumosa como os sistemas de lidar tradicionais, essa abordagem usa ondas opto-acústicas de superfície para redirecionar vigas a laser em tempo actual. Ambos os componentes operam no mesmo chip.
Isso permite um sistema de lidar de estado sólido que é cerca de 1.000 vezes menor que os métodos convencionais, eliminando peças móveis, reduzindo o custo e oferecendo vantagens significativas em durabilidade e integração. Isso pode ser usado em vários tipos de aplicações, incluindo veículos autônomos, drones, sistemas de controle de tráfego, sistemas robóticos, automação de armazém e imagens médicas.
“A idéia começou durante o bloqueio Covid-19, quando não tivemos acesso ao nosso laboratório”, disse Bingzhao.
Incapazes de realizar pesquisas experimentais da maneira normal, os dois recorreram a outras abordagens ao seu trabalho. Enquanto o professor Li estava revisando documentos de pesquisa antigos, ele se deparou com um da década de 1970 que usava um laser para imaginar uma onda acústica. Isso lhe deu uma idéia: se a luz pudesse interferir nas ondas sonoras nessa escala, o som poderá interagir com a luz coerente. Isso levou a muitas conversas excitadas. De volta ao laboratório, eles tiveram a ideia trabalhando dentro de apenas três meses. Nesse ponto, eles sabiam que tinham algo muito especial em suas mãos.
“Ao comercializar essa tecnologia, podemos imaginar o Lidar onde nunca foi viável antes”, disse Bingzhao Li. “A Irmandade Activate apóia isso promovendo o empreendedorismo com um sistema de mentoria e parcerias em potencial encontradas em toda a sua rede”.
O novo empreendimento de Li, Leap Photonics, é co-fundado com o professor Li. A empresa planeja comercializar a inovação, visando uma variedade de mercados, incluindo veículos autônomos, imagens médicas, infraestrutura inteligente e robótica. O nome da empresa é um acrônimo para Percepção de automação aprimorada a laser. Ele reflete a abordagem híbrida de usar luz e som para manipular dados e percepção na nanoescala, todos habilitados pela inteligência synthetic.
O trabalho se baseia em anos de pesquisa realizada no laboratório de Mo Li na UW, que foi pioneiro em sistemas optomecânicos que acoplam levem e soam em um chip. Em uma descoberta relacionada 2023, Li e seus colegas demonstraram um método de detecção de “respiração atômica”-oscilações em nível quântico-através de interações entre luz e Fônons. Esses fônons são usados para desviar com precisão os fótons no feixe coerente do laser. Como o professor Li gosta de dizer, eles “usam o som para dobrar a luz”.
Essa “direção do feixe acosto-óptico” é gerada no chip usando pulsos de som de alta frequência na faixa Gigahertz. O processo resulta em fônons, um fenômeno emergente, também chamado de quase-partículas quânticas.
“Nosso objetivo sempre foi tornar os sistemas fotônicos o mais compactos e eficientes possível”, disse Mo Li. “O sucesso de Bingzhao é uma forte validação que estamos chegando mais perto.”
Essa validação agora se estende além do laboratório. Além do prêmio Activate, a pesquisa de Li recebeu apoio de agências como a DARPA, a Nationwide Science Basis e a UW’s Comotion Innovation Hub, que apoiava os registros de patentes e os esforços de licenciamento. Bingzhao recebeu anteriormente o Yang Award por excelente estudante de doutorado na UW ECE em 2023 para pesquisas relacionadas.
Durante os dois anos cobertos pelo Activate Fellowship, a LEAP Photonics planeja levar sua tecnologia de um produto viável mínimo para um protótipo totalmente faturado. Até então, espera ter um produto pronto para o mercado.
Ainda assim, os desafios permanecem antes que a tecnologia possa ser amplamente implantada. O protótipo, embora altamente compacto, precisará de melhorias no alcance e na estabilidade ambiental para corresponder aos sistemas industriais de LiDAR hoje.
Mas aqueles que seguiram a trajetória de Bingzhao Li dizem que ele está bem posicionado para preencher essa lacuna.
“Acho que seguir esse caminho para o empreendedorismo é um movimento muito corajoso e ele escolhe esse caminho por duas razões”, observou Mo Li. “Primeiro, Bingzhao é um empresário no coração e em segundo lugar, ele acredita na tecnologia – essa tecnologia que ele criou”.
Com a Fellowship Activate, Bingzhao Li se junta a um grupo de cientistas de elite que se tornou empreendedor, trazendo consigo uma tecnologia que poderia redefinir como as máquinas veem e interagem com o mundo. O sistema LiDAR em escala de chip não é apenas um sensor mais eficiente. É uma plataforma para uma nova period de sistemas de sensor e comunicação adaptáveis.
A Activate World foi fundada em 2015, uma organização sem fins lucrativos que saiu do Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley. O programa de irmandade fornece um salário de dois anos, permitindo que os cientistas sejam an opportunity de levar suas tecnologias do estágio de pesquisa para um produto comercialmente viável. A irmandade é apoiada por uma ampla gama de agências governamentais, filantropos, investidores e corporações. Desde a sua criação, a Activate apoiou 249 bolsistas, resultando em 236 startups e gerando mais de US $ 4 bilhões em apoio público e privado adicional ao trabalho dos bolsistas. A organização não assume nenhuma participação financeira nas empresas, tecnologias ou IP dos bolsistas.
