«Включается только при необходимости» — появился маломощный датчик трещин

Исследовательская группа механико-инженерного и мехатронного факультета Сянтаньского университета совместно с командой Университета Цинхуа разработала двухрежимный событийно-триггерный датчик трещин на основе гибридного трибоэлектрического и резистивного механизма. Датчик способен своевременно обнаруживать события распространения трещин, точно измерять ширину трещины и при этом работать с низким энергопотреблением.

Традиционные датчики трещин требуют непрерывного или периодического сбора сигналов и отличаются высоким энергопотреблением при длительной эксплуатации, а трибоэлектрические сенсоры, хотя и способны автономно воспринимать динамические изменения трещин, после остановки роста трещины не могут напрямую измерять статическую ширину раскрытия. Для решения этой проблемы учёные использовали многозвенный механизм для усиления малых смещений, вызываемых трещиной, что приводит к срабатыванию трибоэлектрического элемента и запуску резистивной измерительной цепи по требованию. Гибкий резистивный чувствительный элемент обеспечивает количественное измерение ширины трещины, а платформа мониторинга — отображение состояния трещины и аварийную сигнализацию.

По словам разработчиков, эта технология объединяет динамическое обнаружение событий трещинообразования с измерением статической ширины трещины, предлагая новый подход к долгосрочному маломощному интеллектуальному мониторингу здоровья инженерных конструкций. Результаты опубликованы в журнале «Химическая инженерия и технология»; первым автором выступила преподаватель Сянтаньского университета Шэнь Цзюньяо, соавторами-корреспондентами — преподаватель Сюй Цзе и профессор Университета Цинхуа Чэн Цзя, а Сянтаньский университет является первой организацией-исполнителем работы. Исследование поддержано проектами Национального фонда естественных наук Китая и научно-исследовательской программой для молодых преподавателей Сянтаньского университета.