Naukowcy zaproponowali nową, obiecującą technologię do wykrywania pęknięć i innych uszkodzeń w elementach betonowych. Opiera się ona na przewodzącej farbie, która niczym skóra wyczuwa wszelkie zmiany w strukturze.
Opracowana przez badaczy z North Carolina State University i University of Eastern Finland powłoka po pojawieniu się choćby najmniejszego pęknięcia wysyła sygnał ostrzegawczy, dzięki czemu można szybko zareagować i zapobiec niebezpieczeństwu. Może być stosowana na obiektach takich jak mosty czy wiadukty, ale główną myślą twórców było zabezpieczenie struktur, których zniszczenie miałoby wyjątkowo tragiczne skutki – na przykład obiektów do przechowywania nuklearnych odpadów.
Farba, elektrody i komputer
Aby zabezpieczyć betonowy element, dookoła niego umieszcza się sieć elektrod, na nią zaś nanosi się przewodzącą farbę. Jej koszt jest niewielki – jako przewodzący dodatek można wykorzystać choćby miedź. W kolejnym etapie główną rolę odgrywa program komputerowy, który regularnie generuje impulsy elektryczne między różnymi elektrodami, we wszystkich możliwych kombinacjach. Rejestruje potencjał elektryczny poszczególnych elektrod i sporządza mapę przewodności elektrycznej w obrębie całego obiektu.
Kiedy w jakimś obszarze pojawia się szczelina, przewodność w tym obszarze znacząco spada. Komputer rejestruje tę zmianę i daje informację o tym, że pojawił się problem. Następnie przy pomocy odpowiednich algorytmów ustala się, gdzie dokładnie wystąpiło uszkodzenie. Jak mówi dr Aku Seppänen z University of Eastern Finland – jeden z autorów pracy – opracowanie tych algorytmów było jednym z największych wyzwań całego projektu.
Zdusić problem w zarodku
Reprezentujący naukowców zaangażowanych w projekt dr Mohammad Pour-Ghaz z North Carolina State University tłumaczy, że dążyli do opracowania technologii, która pozwoli zlikwidować problem jeszcze w zarodku. Zaawansowane uszkodzenia betonu stwarzają bowiem ogromne zagrożenie dla ludzkiego zdrowia i życia.
Póki co naukowcy testowali możliwości przewodzącej powłoki na niewielkich elementach betonowych – o szerokości nie przekraczającej jednego metra. Ich następny krok to zaaplikowanie farby na dużo większych strukturach, aby udowodnić, że technologia sprawdza się też w rzeczywistych warunkach użytkowania.
Artykuł na ten temat opublikowano w czasopiśmie Smart Materials and Structures.
Źródło: PaintSquare