英国研制出可监测建材疲劳程度的智能涂料

2022年01月07日 来源:

英国研制出可监测建材疲劳程度的智能涂料

英国纽卡斯尔大学的科学家研制出一种新型智能涂料。这种涂料中含有一种称为PZT的细微压电材料晶体,当这种晶体受到拉伸和挤压时,可产生与所受外力成比例的电信号,通过分析这些电信号,就可了解建材的疲劳程度。 研制出这种涂料的贾克·黑尔介绍说,桥梁和钻井平台等建筑因振动会产生疲劳裂纹,常可导致灾难性后果。因此,及时监测建材的疲劳程度,对确保建筑安全具有重要意义。为了检测这种涂料的应变效果,实验中,黑尔先在一段金属构件上涂一小块这种涂料,上面再覆盖一层导电涂层。然后,他在涂层上加上电压,使涂料中的晶体与构件表面形成正确的角度,以便构件无论从什么方向受力时,涂料都可产生相应的电信号。接下来,黑尔在导电涂层和金属构件之间加入电极。当他敲击金属构件时,即可检测到智能涂料因构件振动而产生的电信号,敲击的力度越大,产生的电信号越强。 黑尔称,用传统的方法检测建筑构件振动不仅麻烦,而且如仪器设置不准,还会产生错误的结果。这种新型涂料为检测构件振动提供了一种简便易行的新方法。工程技术人员利用这种涂料,就可在建筑构件的整个使用期限内,通过监测构件的振动,计算出它们的疲劳程度,不仅可及时了解构件的质量,还可在此基础上建造出更轻、更便宜、更优雅的建筑。

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