Fari laser: dal laboratorio arriva la rivoluzione

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Dai fari allo xeno a quelli a LED, fino ad arrivare ai fari laser: l’illuminotecnica sta facendo passi da gigante. E in prima fila ci sono BMW e il suo sviluppatore di sistemi ottici, il dott. Abdelmalek Hanafi, che dei fari laser ci racconta ogni segreto.

Il 14 maggio 2020

Per trovare il dott. Abdelmalek Hanafi bisogna calarsi nel buio. Seminascosta al piano interrato del Centro di ricerca e innovazione di Monaco di Baviera, c’è una stanza stretta e lunga: il laboratorio di illuminotecnica del BMW Group. Hanafi è un ingegnere del Dynamic Laser-Light Program del gruppo e ricerca i fari laser. Perfettamente a suo agio tra cavi, diodi luminosi e un’enormità di altro materiale tecnico, racconta: «La luce è un mezzo per esplorare le dimensioni infinitamente grandi e piccole dell’universo».

Passione per la luce

Il dott. Abdelmalek Hanafi è un ingegnere del Dynamic Laser-Light Program del BMW Group.

Dalle parole del dott. Hanafi emerge un’autentica passione per il suo lavoro. «I fotoni viaggiano all’altissima velocità di 300.000 chilometri al secondo. Grazie a questa velocità e alle proprietà della luce potremmo esplorare l’infinitamente grande e l’infinitamente piccolo delluniverso.» Per i non addetti ai lavori sono dimensioni difficili da comprendere, ma per lui sono il pane quotidiano. «La luce fa parte della nostra vita» prosegue. «Senza luce non vedremmo niente.» 

Il dott. Hanafi deve la passione per la luce al suo lavoro in BMW. Ma il fascino per le tecnologie avanzate era già evidente durante gli studi di fisica in Francia, quando il suo futuro settore lavorativo gli appariva già chiaro: scienza, ricerca e sviluppo delle tecnologie associate alla luce laser. Senza falsa modestia, Hanafi racconta: «Ero particolarmente bravo nel campo della fotonica, della meccanica quantistica e della radiazione elettromagnetica». Prima di arrivare in BMW, ormai circa dieci anni fa, ha sviluppato un laser per le telecomunicazioni in America settentrionale.

Insieme al dott. Helmut Erdl (Senior Optical System Developer) e a un team piccolo ma in costante crescita, ha sviluppato una sorgente di luce bianca altamente luminosa, basata su tecnologia laser. Lo scopo era far sì che i fari anteriori dell’auto permettessero una buona visibilità e quindi una maggiore sicurezza per gli automobilisti. La missione è stata compiuta in maniera rivoluzionaria. I fari laser sono abbaglianti addizionali che rispetto ai tradizionali fari a LED hanno una portata di gran lunga maggiore: fino a 600 metri.

Helmut Erdl (a sinistra) e Abdelmalek Hanafi hanno collaborato allo sviluppo dei fari laser di BMW.

Fari laser: la fortuna dei designer

Nell’autunno del 2014, la BMW i8 è stata il primo veicolo di serie equipaggiato con questo innovativo tipo di fanale anteriore. Ma l’impiego di questa tecnologia in molti modelli BMW continua trasversalmente, anche nella BMW X7. L’orgoglio di Hanafi è giustificato: l’utilizzo della tecnologia laser nei fari anteriori è uno dei marchi di fabbrica dei SAV di lusso di casa BMW. Oltre a offrire alta visibilità, ha infatti il vantaggio di far contenti designer e tecnici. «I fari laser occupano uno spazio più ridotto rispetto ai fanali tradizionali. I fari allo xeno sono invece molto ingombranti», spiega Hanafi, «come le lampade alogene».

Un’opera d’arte di luce: il minuzioso design dei fari della BMW X7 è sorprendente.
I fari laser utilizzano il 30 percento di energia in meno rispetto ai fari con tecnologia a LED con le stesse prestazioni fotometriche e le stesse dimensioni.
Dott. Abdelmalek Hanafi

Manager Dynamic Laser-Light Program BMW Group

Una luce nel buio: il dott. Hanafi ricerca una nuova tecnologia al centro di ricerca e innovazione.

Con parole semplici, il dott. Hanafi spiega come funzionano i fari laser. «Diodi laser semiconduttori nell’intervallo di luce blu, quindi quelli dall’energia maggiore, emettono un fascio luminoso che poi attraversa un fosforo giallo, trasformandosi così in luce bianca». Grazie alla luce laser si crea una grande quantità di energia in un punto piccolissimo, perciò i fari laser consumano circa il 30 per cento in meno rispetto a quelli a LED con le stesse prestazioni fotometriche. È per questo che sono molto efficienti. Su strada si traducono in una migliore visibilità e in una maggiore comodità d’uso, perché in caso di traffico in senso opposto il sensore luci li regola automaticamente, in modo da non abbagliare gli altri automobilisti.

Grazie alla loro forma compatta, i fari laser sono il complemento perfetto di anabbaglianti e abbaglianti a LED, cosa che facilita ulteriormente la già stretta collaborazione tra car designer e ingegneri. Perché i designer sviluppano le forme estetiche dell’intero veicolo e quindi anche dei fanali. «Noi ingegneri rispettiamo i loro desideri,» dice Hanafi, «e per quanto possibile li realizziamo».

In un giro di prova con la BMW X7, Hanafi dimostra nella pratica quanto funzioni bene questo concetto. Con il SAV di lusso percorre strade appartate fuori Monaco: i fari a LED fendono il buio illuminando a grande distanza, perché nella corsia opposta non c’è nessuno. Hanafi spinge la BMW X7 a 80 km/h e come per magia la notte si fa giorno. I fari laser illuminano fino a 600 metri con un chiarore sbalorditivo. Anche il viso di Hanafi si illumina, di legittimo orgoglio.

Verso nuove sfide

Il dott. Abdelmalek Hanafi è uno dei padri dei fari laser.

Il successo è uno stimolo verso nuovi sviluppi e innovazioni. Per la gamma dei fari laser di BMW, infatti, Hanafi ha in mente grandi cose. Questi fari sono solo il «proof of concept», ovvero la dimostrazione che in principio la luce laser e la luce LED funzionano bene insieme. E anticipa: «C’è ancora molto che vogliamo ottenere. Miglioreremo ancora gli aspetti relativi alla sicurezza». Non sarà facile, soprattutto nel settore della guida automatica (➜ leggete anche: Sulla strada verso la guida autonoma) con i numerosi adas che prevede (➜ leggete anche: Panoramica dei principali sistemi di assistenza alla guida). «Le auto a guida automatica sono quasi robot. Dipendono dalla comunicazione con l’ambiente in cui si muovono, e questo apre le porte a molte applicazioni, ma porta anche molte sfide», prosegue Hanafi.

Lo sviluppo della tecnologia laser è appena cominciato.
Dott. Abdelmalek Hanafi

Manager Dynamic Laser-Light Program BMW Group

Il progresso dell’illuminotecnica va ben oltre i fanali delle automobili. Per esempio, permette utilizzi che rendono possibile inviare e ricevere informazioni, quali scritte a mano o simboli, particolarmente popolari in Cina. Hanafi e il suo team vi stanno giusto lavorando. «Per il momento siamo appena all’inizio» dice. Ed è proprio questo a renderlo felice: la luce laser apre le porte a concetti finora irrealizzabili. Per BMW si traduce in molte innovazioni entusiasmanti negli anni a venire, ma per Abdelmalek Hanafi significa passare ancora molti altri anni con la sua grande passione: il mondo della luce.

Uno dei molti modelli BMW per cui sono disponibili i fari laser: la BMW X7.

Foto: Regina Recht; Autore: Esther Acason, Nils Arnold