Se vocêbaixar músicas on-line, podera¡ obter informações de acompanhamento incorporadas ao arquivo digital que podem informar o nome da música, seu gaªnero, os artistas em destaque em uma determinada faixa, o compositor e o produtor. Da mesma forma, se vocêbaixar uma foto digital, podera¡ obter informações que podem incluir a hora, a data e o local em que a foto foi tirada. Isso levou Mustafa Doga Dogan a se perguntar se os engenheiros poderiam fazer algo semelhante para objetos fa­sicos. Dessa forma”, ele meditou, “podera­amos nos informar de forma mais rápida e confia¡vel enquanto anda¡vamos em uma loja, museu ou biblioteca”.

A ideia, a princa­pio, era um pouco abstrata para Dogan, um estudante de doutorado do 4º ano no Departamento de Engenharia Elanãtrica e Ciência da Computação do MIT. Mas seu pensamento se solidificou no final de 2020, quando ele ouviu falar de um novo modelo de smartphone com uma ca¢mera que utiliza a faixa infravermelha (IR) do espectro eletromagnético que o olho nu não consegue perceber. Além disso, a luz IR tem uma capacidade única de ver atravanãs de certos materiais que são opacos a  luz visível. Ocorreu a Dogan que esse recurso, em particular, poderia ser útil.

O conceito que ele desenvolveu desde então osenquanto trabalhava com colegas do Laborata³rio de Ciência da Computação e Inteligaªncia Artificial do MIT (CSAIL) e um cientista de pesquisa do Facebook oséchamado de InfraredTags . No lugar dos ca³digos de barras padrãoafixados aos produtos, que podem ser removidos ou destacados ou tornar-se ilega­veis ao longo do tempo, essas etiquetas são discretas (devido ao fato de serem invisa­veis) e muito mais dura¡veis, uma vez que estãoincorporadas no interior de objetos fabricados em impressoras 3D padra£o.

No ano passado, Dogan passou alguns meses tentando encontrar uma variedade adequada de pla¡stico pelo qual a luz infravermelha pudesse passar. Teria que vir na forma de um carretel de filamento projetado especificamente para impressoras 3D. Apa³s uma extensa pesquisa, ele encontrou filamentos de pla¡stico personalizados feitos por uma pequena empresa alema£ que parecia promissor. Ele então usou um espectrofota´metro em um laboratório de ciência de materiais do MIT para analisar uma amostra, onde descobriu que era opaca a  luz visível, mas transparente ou translaºcida a  luz infravermelha osexatamente as propriedades que ele procurava.

O pra³ximo passo foi experimentar técnicas para fazer etiquetas em uma impressora. Uma opção era produzir o ca³digo esculpindo pequenas lacunas de ar osproxies para zeros e uns osem uma camada de pla¡stico. Outra opção, supondo que uma impressora dispona­vel pudesse lidar com isso, seria usar dois tipos de pla¡stico, um que transmita luz infravermelha e outro ossobre o qual o ca³digo estãoinscrito osque éopaco. A abordagem de material duplo éprefera­vel, quando possí­vel, porque pode fornecer um contraste mais claro e, portanto, pode ser lida mais facilmente com uma ca¢mera IR.

As próprias etiquetas podem consistir em ca³digos de barras familiares, que apresentam informações em um formato linear e unidimensional. Opções bidimensionais oscomo ca³digos QR quadrados (comumente usados, por exemplo, em etiquetas de devolução) e os chamados marcadores ArUco (fiduciais) ospodem potencialmente empacotar mais informações na mesma área. A equipe do MIT desenvolveu uma “interface de usua¡rio” de software que especifica exatamente como a tag deve ser e onde ela deve aparecer em um objeto especa­fico. Maºltiplas tags podem ser colocadas em todo o mesmo objeto, de fato, facilitando o acesso a s informações caso as visualizações de determinados a¢ngulos sejam obstrua­das.

“InfraredTags éuma abordagem realmente inteligente, útil e acessa­vel para incorporar informações em objetos”, comenta Fraser Anderson, pesquisador principal saªnior do Autodesk Technology Center em Toronto, Onta¡rio. “Posso imaginar facilmente um futuro em que vocêpossa apontar uma ca¢mera padrãopara qualquer objeto e ela forneceria informações sobre esse objeto osonde foi fabricado, os materiais usados ​​ou instruções de reparo ose vocênem precisaria procurar por um ca³digo de barras”.

Dogan e seus colaboradores criaram vários prota³tipos nessa linha, incluindo canecas com ca³digos de barras gravados dentro das paredes do recipiente, sob uma concha pla¡stica de 1 mila­metro, que pode ser lida por ca¢meras de infravermelho. Eles também fabricaram um prota³tipo de roteador Wi-Fi com tags invisa­veis que revelam o nome ou a senha da rede, dependendo da perspectiva da qual évista. Eles fizeram um controlador de videogame barato, em forma de roda, que écompletamente passivo, sem nenhum componente eletra´nico. Possui apenas um ca³digo de barras (marcador ArUco) dentro. Um jogador simplesmente gira a roda, no sentido hora¡rio ou anti-hora¡rio, e uma ca¢mera infravermelha barata (US$ 20) pode determinar sua orientação no Espaço.

No futuro, se etiquetas como essas se espalharem, as pessoas podera£o usar seus celulares para acender e apagar luzes, controlar o volume de um alto-falante ou regular a temperatura em um termostato. Dogan e seus colegas estãoanalisando a possibilidade de adicionar ca¢meras IR a fones de ouvido de realidade aumentada. Ele se imagina andando em um supermercado, algum dia, usando esses fones de ouvido e obtendo instantaneamente informações sobre os produtos ao seu redor osquantas calorias háem uma porção individual e quais são algumas receitas para prepara¡-la?

Kaan AkÅŸit, professor associado de ciência da computação da University College London, vaª um grande potencial para essa tecnologia. “A indústria de rotulagem e etiquetagem éuma grande parte do nosso dia-a-dia”, diz AkÅŸit. “Tudo o que compramos de mercearias a pea§as para serem substitua­das em nossos aparelhos (por exemplo, baterias, circuitos, computadores, pea§as de automa³veis) deve ser identificado e rastreado corretamente. O trabalho de Doga aborda esses problemas fornecendo um sistema de marcação invisível que éprincipalmente protegido contra as areias do tempo.” E a  medida que noções futuristas como o metaverso se tornam parte de nossa realidade, AkÅŸit acrescenta: “O mecanismo de marcação e rotulagem de Doga pode nos ajudar a trazer uma ca³pia digital de itens conosco enquanto exploramos ambientes virtuais tridimensionais”.

O artigo , “InfraredTags: Embedding Invisible AR Markers and Barcodes into Objects Using Low-Cost Infrared-Based 3D Printing and Imaging Tools”, estãosendo apresentado na Conferência ACM CHI sobre Fatores Humanos em Sistemas de Computação, em Nova Orleans nesta primavera, e serápublicado nos anais do congresso.

Os coautores de Dogan neste artigo são Ahmad Taka, Michael Lu, Yunyi Zhu, Akshat Kumar e Stefanie Mueller do MIT CSAIL; e Aakar Gupta do Facebook Reality Labs em Redmond, Washington.

Este trabalho foi financiado por uma bolsa de pesquisa da Fundação Alfred P. Sloan. A Dynamsoft Corp. forneceu uma licena§a de software livre que facilitou esta pesquisa.