Zamortyzować trzęsienie ziemi

Zamortyzować trzęsienie ziemi

Inżynierowie z Washington University w St. Louis badający trzęsienia ziemi przeprowadzili pierwszy udany test bezprzewodowych czujników do kontroli struktury zasymulowanego modelu laboratoryjnego budynku.

Zespół z laboratorium Washington University Structural Control and Earthquake Engineering Laboratory opracował połączenie bezprzewodowych czujników z amortyzatorami magnetoreologicznymi, które ma ograniczyć zniszczenia spowodowane trzęsieniami ziemi.

Demonstracja ta jest pierwszym krokiem ku implementacji bezprzewodowych czujników do kontrolowania struktury w rzeczywistych budynkach.

„To jest kierunek, w którym zmierza technologia kontroli struktury” – powiedziała Shirley Dyke z University Washington. „Jeśli zamontujesz przewodowy system w budynku, koszt może okazać się zaporowy. Wkrótce czujniki bezprzewodowe staną się nawet tańsze, otwierając drogę nowym aplikacjom. Znacznie łatwiejsze będzie instalowanie bezprzewodowych czujników niż burzenie istniejących murów i ciągnięcie w nich przewodów.”

Czujniki bezprzewodowe wielkości 2 centymetrów kwadratowych, przymocowane są do ścian budynków i monitorują siły kołyszące podczas wstrząsów.

Następnie czujniki przekazują informacje do komputera, który przelicza je na jednostki użyteczne dla inżynierów i programistów.

Komputer przesyła następnie przesyła sygnał do amortyzatorów magnetoreologicznych, wbudowanych w strukturę budynku w celu osłabienia wpływu wstrząsów.

Amortyzatory magnetoreologiczne zachowują się jak pochłaniacze wstrząsów. Wypełnione płynem zawierającym cząstki żelaza, osłabiają one skutki wstrząsów zmieniając stan skupienia na stały pod wpływem impulsu elektrycznego.

Potencjalne zastosowanie tej technologii jest ogromne, gdyż szacuje się, że już dziś w Japonii jest około 50 konstrukcji monitorowanych przez systemy przewodowe.

Według Dyke, kolejnym krokiem jest zasymulowanie większego budynku w większym laboratorium.

„To, czego nauczyliśmy się z tej implementacji, pozwala nam rozszerzyć badania,” – powiedziała Dyke. „Możemy wykorzystać czujnik do jednej aplikacji, jak choćby kontrola, i równocześnie do innej, jak detekcja uszkodzeń. W ten sposób, czujniki bezprzewodowe mogą ułatwić integracje wielu różnych technologii.”

(lk)