Новый материал фиксирует механическое напряжение посредством люминесценции
Исследователи из Тохокского университета разработали материал, который реагирует на механические воздействия, записывая их историю с помощью эффекта, называемого пост-люминисценцией. Информация сохраняется продолжительное время, таким образом нанесение материала на поверхности конструкций позволяет исследователям регистрировать изменения для определения количества нагрузок, которым была подвергнута конструкция.
Профессор Тохокского университета, автор исследования Чао-Нань Сюй отмечает, что новый материал впечатляет еще и тем, что работает без источника питания, сложного оборудования или необходимости наблюдения на месте.
Инновационный инструмент представляет собой механолюминесцентные материалы, которые излучают свет при механическом воздействии. Технологии обнаружения трещин и визуализация напряжений, были разработаны путем применения подобных материалов к поверхности конструкций. Однако ранее люминесценция могла наблюдаться только в момент механического воздействия, и информация о прошлых динамических нагрузках не могла быть восстановлена.
Исследователи изучили различные материалы, способные записывать историю прошлых механических нагрузок. Технология сочетает стресс-люминесцентные материалы с фоточувствительными, создавая систему, в которой материал излучает свет в ответ на механическое напряжение, и сохраняет его для последующего восстановления и анализа истории воздействий.
Впрочем, новая технология сталкивается с несколькими проблемами: общая сложность многослойной структуры, непредвиденные реакции, а также ряд температурных ограничений. Некоторые флуорофоры раскрывают историю прошлых нагрузок только при воздействии тепла. В этом случае их применение ограничено материалами, способными выдерживать высокие температуры.
Для извлечения информации об истории механических нагрузок новый материал наносится в виде покрытия на поверхность объекта, а затем освещается фонариком. Пост люминесценцию измеряют при помощи камер или датчиков света.
Исследование показало, что изображение полученное методом постлюминесценции количественно соответствует результатам, полученным с помощью традиционного метода анализа конечных элементов. Кроме того, исследование подтвердило, что новый материал сохраняет информацию о нагрузках даже спустя пять месяцев.
Профессор Тохокского университета, автор исследования Чао-Нань Сюй отмечает, что новый материал впечатляет еще и тем, что работает без источника питания, сложного оборудования или необходимости наблюдения на месте.
Инновационный инструмент представляет собой механолюминесцентные материалы, которые излучают свет при механическом воздействии. Технологии обнаружения трещин и визуализация напряжений, были разработаны путем применения подобных материалов к поверхности конструкций. Однако ранее люминесценция могла наблюдаться только в момент механического воздействия, и информация о прошлых динамических нагрузках не могла быть восстановлена.
Исследователи изучили различные материалы, способные записывать историю прошлых механических нагрузок. Технология сочетает стресс-люминесцентные материалы с фоточувствительными, создавая систему, в которой материал излучает свет в ответ на механическое напряжение, и сохраняет его для последующего восстановления и анализа истории воздействий.
Впрочем, новая технология сталкивается с несколькими проблемами: общая сложность многослойной структуры, непредвиденные реакции, а также ряд температурных ограничений. Некоторые флуорофоры раскрывают историю прошлых нагрузок только при воздействии тепла. В этом случае их применение ограничено материалами, способными выдерживать высокие температуры.
Для извлечения информации об истории механических нагрузок новый материал наносится в виде покрытия на поверхность объекта, а затем освещается фонариком. Пост люминесценцию измеряют при помощи камер или датчиков света.
Исследование показало, что изображение полученное методом постлюминесценции количественно соответствует результатам, полученным с помощью традиционного метода анализа конечных элементов. Кроме того, исследование подтвердило, что новый материал сохраняет информацию о нагрузках даже спустя пять месяцев.
- Алексей Павлов
- Tomoki Uchiyama, Chao-Nan Xu et al
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
В Нью-Йорке может рухнуть 300-метровый небоскреб, причем не один
Власти твердят, что все безопасно, но статистика неумолима: более сотни жалоб, полторы сотни нарушений, больше сотни штрафов...
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
170 миллионов черных дыр прячутся на кладбищах Млечного Пути
Ученые доказали, что в свое время эти космические объекты в буквальном смысле сбежали с места своего рождения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...