ساخت روكش پوستي هوشمند براي بتن با قابليت تشخيص ترك

به گزارش باشگاه خبري فارس «توانا»، محققان مؤسسه تحقيقات و فناوري ماساچوست آمريكا موفق به ساخت يك روكش پوستي هوشمند براي بتن با قابليت تشخيص شكل‌گيري و رشد ترك شدند.

بازديدها و بازرسي‌هاي چشمي انجام‌گرفته از بنا‌ها، پل‌ها و سدها، هزينه‌هاي زيادي را تحميل مي‌كند. از معايب بسيار اين روش مي‌توان به كند بودن، به زحمت افتادن، خطر داشتن و تحميل هزينه‌هاي زياد اشاره كرد.

محققان دانشكده عمران دانشگاه «ام‌آي‌تي» با همكاري فيزيكدانان دانشگاه «پوتسدام» در آلمان روشي الكترونيكي براي مديريت و بازرسي ارائه كردند. آن‌ها موفق شدند پوششي بر اساس ويژگي‌هاي الكتريكي بسازند كه قادر است در محل‌هايي كه به صورت بالقوه امكان ايجاد و رشد ترك در آن‌ها وجود دارد، بچسبد و پس از ايجاد ترك و رشد آن به سرعت اخطار دهد.

نقاط حساسي مانند پايه پل‌ها محل مناسبي براي چسباندن اين پوشش است كه در صورت ترك فوراً آن را شناسايي مي‌كند.

به گزارش ساينس ديلي، روش نصب اين پوشش نيز بسيار ساده بوده و كافي است اين پوشش با چسب بر روي مناطق مختلف بتني چسبانده شود. تكه‌هاي مستطيل شكل قابليت چسباندن در نقاط مختلف را دارند و با ايجاد شكاف يا ترك ميزان بار الكتريكي موجود در آن تغيير مي‌كند، زيرا اين بارها بر اساس شكل هندسي پوسته توزيع شده‌اند و تغييرات هندسي موجب تغيير در بار الكتريكي سطح پوسته مي‌شود. با اين روش مي‌توان ترك را در كمتر از 24 ساعت تشخيص داد.

اين پوسته قادر است هم تغيير در عملكرد كلي ساختار را بررسي كند و هم محل دقيق تغييرات و رشد ترك را در ساختار بتني شناسايي كند.

بنا به گفته يكي از پژوهشگران اين طرح، چنين نظارتي موجب صرفه‌جويي در زمان و جلوگيري از هدر رفت مبالغ و هزينه‌هاي زيادي خواهد شد.

دانشمندان ابتدا از يك پوشش سيليكوني چسبناك كمك گرفتند كه انعطاف پذير و داراي الكترودهاي نقره بود اما پس از آزمايش اين پوشش دريافتند كه اين پوسته براي چنين كاري بسيار نازك و بيش از حد انعطاف‌پذير است بنابراين آن‌ها نمونه‌اي از پوشش‌هاي انعطاف‌پذير ترموپلاستيك ساختند كه در ساختار آن تيتانيوم دي اكسيد وجود دارد كه نسبت به ترك‌ها به شدت حساس است و با تغيير بار الكتريكي و ترك، رنگ آن تغيير مي‌كند. اين روش موجب نظارت بر زير ساختارها با صرف هزينه اندك و صرفه‌جويي در زمان خواهد شد. با اتصال الكترونيكي اين پوسته‌ها به يك رايانه مي‌توان هر لحظه و به سرعت از وجود ترك و آسيب در سازه آگاهي يافت.