Рубрика: Електроника
Спречување на катастрофи со сензори од следната генерација
Објавено на 20.10.2023 - 12:30

Kлиматските промени дополнително ја зголемија потребата за поефективно следење на ерозијата-корозијата во многу сфери – од авијацијата и прекуокенскиот транспорт, до производството на обновлива енергија и градежништво. Истражувачите веќе работат на подобрување на начинот на кој се следат промените на чувствителните структури, како на пример, турбините, хеликоптерските пропелери, па дури и мостовите, барајќи знаци за абење предизвикано од временските услови.

Во многу индустрии за заштита на структурата од ерозивно абење се користат голем број специјални заштитни премази за таа намена. Овие премази, сепак, имаат ограничен век и се трошат со текот на времето. Токму поради ова обложените структури периодично се проверуваат за абразија и оштетувања, кои потоа се фиксираат со повторно обложување на овие места.

Во моментов, овој тип на проверки сè уште се врши рачно со помош на сонда, но во Лабораторијата за микроелектроника и гигахерц апликации (ОМЕГА) при Универзитетот на Британска Колумбија (UBC) работат на развој на сензори што би можеле да се вградат директно во облогите. Ова би овозможило при инспекцијата да се избегне секоја шанса за грешки предизвикани од човечки гактор и драстично да се намали времето на проверка.

Со интегрирање на вештачката интелигенција (ВИ) и подобрена реалност во овие вградени сензори, истражувачите во реално време можат да го следат абењето и кинењето на заштитните механички облоги дизајнирани да спречат катастрофални дефекти.

 „Со искористување на технологиите за вештачка интелигенција во нашите микробранови резонаторни сензори, можеме да откриеме не само ерозија на облогата на површинско ниво, туку можеме да разликуваме и кога еродира некој поединечен слој во одредена повеќеслојна обвивка“, објаснува Вишал Баласубраманијан, главен автор на истражувањето објавено неодамна во Nature Communications.

Ерозијата може да предизвика неповратни оштетувања на надворешните површини на мостовите, авионите, автомобилите и поморската инфраструктура. Списокот на катастрофи што се случиле како последица на ерозија што довела до структурни промени на конструкцијата и загуба на илјадници животи, е мошне долг. Такви се уривањето на мостот во Џенова, Италија, во 2018 година, трагедијата во Бопал гас во Индија во 1984 година, како и пожарот на гасоводот Карлсбад во Тексас (САД) во 2000 година, да споменеме само неколку од нив.

Новоразвиените сензори можат да го детектираат и лоцираат еродирачкиот слој во повеќеслојните облоги и исто така можат да ја детектираат вкупната длабочина на абење на заштитните облоги. Овие информации се собираат и можат за инженерите и засегнатите страни да обезбедат детално разбирање за потенцијалната штета и опасноста од дефекти.

Досега во лабораториски услови бил тестиран системот за интерфејс на диференцијални мрежни уреди. Тестовите се направени на различни температури – екстремно топло и студено – и на различни нивоа на влажност и изложеност на УВ зралење, со цел да се имитираат неколку сурови надворешни средини. Развиениот систем бил тестиран и со различни типови на облоги, при што одговор бил следен во четири различни типови на експериментални поставки со повеќе нагодени варијации за параметрите на надворешната средина.

За својата работа, Баласубраманијан неодамна доби признание во вид на Награда за извонредност во Microsystems CAD Tool & Design Methodology од CMC Microsystems. Наградата се доделува на дипломци кои демонстрирале иновативен технолошки напредок со најголем потенцијал за применливи подобрувања во производството и употребата на микросистемите.

Извор Тексплор

Клучни зборови: