CONSTRUÇÃO DE UM DISPOSITIVO ÓPTICO PARA A AVALIAÇÃO DO BRILHO DE VIDROS APLICADOS A SINALIZAÇÃO HORIZONTAL

Resumo

Durante a noite, a sinalização horizontal viária é indispensável para a segurança dos viajantes e se torna mais visível para os motoristas se microesferas de vidro transparente estão ancoradas nas pinturas das rodovias. Estas microesferas apresentam o fenômeno da retrorrefletividade, que para esta aplicação, representa um aumento da intensidade da luz refletida de volta para os olhos do motorista, devido a um efeito da interação da luz com estas microesferas. Estas microesferas são fabricadas a partir de vidros e a eficiência de retrorreflexão será maior se, entre outras coisas, o brilho do vidro for maior. A refletância é definida como a razão entre a intensidade da luz refletida por uma amostra e a intensidade da luz incidente. Pode-se dizer que quanto maior a refletância da luz, para um ângulo fixo, maior será o brilho do vidro. Um dispositivo que vem sendo oferecido comercialmente e que avalia o brilho de alguns materiais, incluindo o vidro, é o Glossmeter. O equipamento mais completo permite a medição do brilho para três ângulos de incidência, 20º, 60º e 85º. A medição com o ângulo de 20º é recomendada para materiais que exibem alto brilho. Já a medição com o ângulo de 60º é indicada para verificação de brilho médio. Em materiais de baixo brilho é recomendada a medição com o ângulo de 85º. Este comportamento ocorre uma vez que quanto maior for o ângulo de incidência da luz, maior a intensidade da luz refletida. Neste trabalho foi desenvolvido um dispositivo óptico de bancada que permite a avaliação da refletância em função do ângulo de incidência, o qual engloba os três ângulos citados anteriormente, como um método alternativo ao dispositivo comercial. O setup consiste em utilizar como fonte de luz um laser com comprimento de onda médio de 650 nm (vermelho); um polarizador, o qual é posicionado de forma que a luz transmitida tenha uma polarização TE (campo elétrico transverso ao plano incidência); um goniômetro para posicionar a amostra e controlar o ângulo de incidência; um espelho semitransparente para dividir o feixe de luz em dois; dois fotodetectores. Mais em detalhes, o feixe laser passa pelo polarizador e incide sobre o espelho semitransparente; uma parte do feixe segue para um dos fotodetectores que está fixo, sendo medido por um multímetro e servirá como sinal de referência; a outra parte do sinal incide sobre a amostra a ser avaliada de forma que o sinal refletido pela amostra é captado pelo segundo fotodetector (móvel), também através do uso de um multímetro. Para medir a refletância, primeiramente é medido o sinal direto do laser com um dos fotodetectores. O sinal do detector de referência é normalizado por este sinal direto. Logo após, são coletadas as medidas de reflexão da amostra em função do ângulo de incidência. A refletância em função do ângulo de incidência é dada pela razão entre o sinal detectado pela luz refletiva e o sinal detectado pelo fotodetector referência. Os sinais de ambos os detectores são coletados de forma síncrona. O fotodetector de referência é fundamental para eliminar quaisquer flutuações da intensidade da fonte laser. O equipamento vem sendo utilizado para avaliar o brilho de vidros em geral, dando ênfase aos vidros que são utilizados na produção de microesferas para a sinalização viária. Os resultados das medidas de refletância permitem propor o vidro mais adequado para a produção de microesferas com o intuito de aumentar a eficiência da retrorreflexão. Pretende-se adquirir o equipamento comercial para efeitos de comparação.