Czujnik naprężenia uleczy się sam

Czujnik naprężenia uleczy się sam

Naukowcy z North Carolina (NC) State University skonstruowali czujnik, który może mierzyć naprężenia struktury materiałów, a do tego posiada zdolność samo-uzdrawiania się.

Czujnik taki mógłby służyć do oceny stanu konstrukcji po trzęsieniu ziemi, eksplozji czy innej katastrofie.

Inżynierowie wykorzystują czujniki do mierzenia naprężeń powstających w materiałach, jednakże ich wadą jest to, że same mogą ulec uszkodzeniu. A przy tym awaria czujnika nie jest wcale równoznaczna z uszkodzeniem samej struktury materiału.

„Aby rozwiązać ten problem, skonstruowaliśmy czujnik, który automatycznie sam się naprawia.” – stwierdziła Kara Peters z NC State, współautorka wynalazku.

Nowy czujnik może rozciągać się i ściskać razem z monitorowanym materiałem. Przez czujnik przechodzą fale podczerwonego światła i wykrywają zmiany jego długości, określając dzięki temu naprężenia, którym poddany jest materiał.

Sam czujnik składa się z dwóch światłowodów, które biegną przez pojemnik z żywicą fotoutwardzalną. Końce światłowodów są ułożone w rzędzie, ale oddzielone od siebie. Przez jeden z przewodów przechodzi skoncentrowana wiązka podczerwonego i ultrafioletowego światła. Gdy wiązka światła ultradźwiękowego trafi na żywicę, utwardza ją, tworząc polimerowe wypełnienie zespalające światłowód i tworzące zamknięty obwód dla światła podczerwonego. Natomiast reszta żywicy pozostaje w stanie płynnym.

„Zdarzenia, które uszkadzają czujnik, ale nie uszkadzają samej monitorowanej struktury są istotne.” – stwierdziła Peters. „Takim zdarzeniem może być uderzenie ptaka w skrzydło samolotu. Rejestrowanie danych dotyczących takich zdarzeń pomaga podejmować lepsze decyzje dotyczące bezpieczeństwa. Ale gdy te czujniki są uszkodzone, dane stają się niedostępne. Mamy nadzieję, że konstrukcja nowych czujników pomoże nam skuteczniej rejestrować takie dane w przyszłości.” – dodała.

(lk)