Несколько лет назад Эрик Тостенсон и Томас Шумахер, оба аффилированных преподавателя в Университете Центра Делавэра Композиционных материалов, начали исследовать использование углеродных соединений нанотрубки как своего рода «умная кожа» для структур.Теперь, они изменили к лучшему этот подход с добавлением другой техники, названной электрической томографией импеданса (EIT), которая использует поверхностные измерения электрода, чтобы создать изображение проводимости материала или структуры.
В то время как EIT использовался в качестве неразрушающего медицинского метода отображения с 1980-х, он был в основном пропущен структурным медицинским контрольным сообществом.Развитие командой UD нового подхода, который применяет EIT к распределенному основанному на углероде-нанотрубкой датчику, зарегистрировано в работу, опубликованную в Журнале Неразрушающей Оценки в июне.
«В то время как выполнимость использования основанных на углероде-нанотрубкой соединений как датчики была утверждена, типичный подход должен использовать ряд одномерных измерений, забранных из двумерной области ощущения», говорит Тостенсон, экспертные знания которого находятся в обработке и характеристике соединений для приложений датчика. «Проблема состоит в том, что это ограничивает возможные местоположения повреждения узлами решетки измерений. EIT, с другой стороны, является истинным 2-м алгоритмом».
Датчик соединения нанотрубки может придерживаться к фактически любой форме, чтобы обнаружить повреждение и показать его местоположение в материале или структуре. Другие преимущества состоят в том, что это механически прочно и что его электрические свойства изотропические, или то же самое во всех направлениях.Для Шумахера структурный технический исследователь, который предполагает использование техники на штатных структурах, главной выгоде нового метода ощущения, – то, что это может быть расширено и что это относительно недорого, поскольку это не требует большого количества углеродных нанотрубок.
Недавние печатные документы начальная оценка командой методологии, сначала вводя четко определенное повреждение и затем исследуя более реалистический сценарий повреждения, чтобы показать способность подхода обнаружить воздействие повреждают на сложном ламинате. Получающиеся карты EIT были тогда по сравнению с визуальным осмотром и термограммами, взятыми с инфракрасной камерой.«Хотя мы действительно сталкивались с некоторыми проблемами с размером завышаемых трещин и их формы, не хорошо представляемые, в целом наша методология EIT смогла обнаружить инициирование повреждения задолго до того, как это было видимо с инфракрасной термографией», говорит Шумахер. «Мы находимся в процессе создания улучшений алгоритма EIT, чтобы увеличить его точность.
После этого мы планируем продемонстрировать его в лаборатории с целью к повышению его для будущего контроля реальных структур».