,快速及準(zhǔn)確地顯示該結(jié)構(gòu)是否有損壞。
傳感器會(huì)接收及量度超聲波換能器發(fā)出的超聲導(dǎo)波,如結(jié)構(gòu)有損壞,例如出現(xiàn)裂縫,超聲導(dǎo)波的傳播會(huì)受損壞的地方干擾,因而出現(xiàn)特有的波散射現(xiàn)象,并為傳感網(wǎng)絡(luò)所記錄。團(tuán)隊(duì)研發(fā)出來(lái)的一體化系統(tǒng),可基于超聲導(dǎo)波的散射準(zhǔn)確地檢測(cè)及量化結(jié)構(gòu)損壞的情況。
據(jù)悉,傳統(tǒng)超聲波傳感器采用壓電材料制作,成本是十多美元,重?cái)?shù)克;而這個(gè)新一代納米復(fù)合材料傳感器的成本僅0.5美元,重0.04克。
因此,一個(gè)結(jié)構(gòu)可同時(shí)使用更多傳感器,以獲得更豐富的信息作分析,同時(shí)又不會(huì)給結(jié)構(gòu)帶來(lái)明顯的負(fù)重。
靈活性較好,可適用于彎曲結(jié)構(gòu)表面
此外,這款納米復(fù)合材料傳感器有極佳的靈活性,適用于彎曲的結(jié)構(gòu)表面,可廣泛地應(yīng)用在各種工程結(jié)構(gòu),即使是在移動(dòng)結(jié)構(gòu)的表面亦同樣可以噴涂方式安裝,實(shí)時(shí)傳送結(jié)構(gòu)的健康信息。
蘇眾慶表示,已與內(nèi)地研究機(jī)構(gòu)取得聯(lián)系,未來(lái)將會(huì)把新技術(shù)用于航空結(jié)構(gòu)上。新聞資料圖
響應(yīng)頻率更廣闊
這款納米復(fù)合材料傳感器可量度由靜止至900千赫茲的微小幅度的超聲波信號(hào)。這技術(shù)能在超聲波系統(tǒng)采集散射波,從而檢測(cè)大部份工程物料中微細(xì)至一至二毫米的裂縫,響應(yīng)頻率比現(xiàn)有納米復(fù)合材料傳感器(根據(jù)國(guó)際期刊現(xiàn)有的報(bào)道)的響應(yīng)頻率高出400多倍。
雖然傳統(tǒng)超聲波傳感器可量度的超聲波范圍,比這款納米復(fù)合材料傳感器的響應(yīng)頻率更廣闊,但傳統(tǒng)傳感器的重量及成本均較高,難以大量使用構(gòu)成大型傳感器網(wǎng)絡(luò),故此只能帶來(lái)有限的數(shù)據(jù)資料。在眾多工程實(shí)際應(yīng)用中,特別是針對(duì)航空航天結(jié)構(gòu)
,使用有很大的限制
。
編輯點(diǎn)評(píng)
隨著納米科技的快速發(fā)展,納米復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料,通過(guò)物理的或化學(xué)的方法
,在宏觀和微觀上組成具有新性能的材料。在性能上
,各種具有協(xié)同效應(yīng)的納米材料互相補(bǔ)充
,表現(xiàn)出來(lái)的綜合性能使得納米復(fù)合材料優(yōu)于原納米復(fù)合材料。該傳感器具有良好的穩(wěn)定性
、選擇性
、檢測(cè)線性范圍寬,可用于人體血糖樣品的分析和檢測(cè)
。
(原標(biāo)題:香港理工大學(xué)造出低成本高靈敏度的可噴涂傳感器)
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