納米傳感器可對地震中易倒塌建筑物發(fā)出警報

科學家提出，可以把廉價的納米傳感器嵌入到建筑物中，從而對那些讓它們對地震更脆弱的缺陷發(fā)出早期預警。

　　科學家向混凝土塊和梁嵌入了兩種類型的納米傳感器——微機電系統(tǒng)（MEMS）和碳納米管傳感器——然后他們在不同的環(huán)境與載荷條件下測試了它們。

　　MEMS器件監(jiān)測內(nèi)部溫濕度，而納米管探測混凝土內(nèi)部形成的裂紋。來自這些傳感器的數(shù)據(jù)然后無線傳輸?shù)搅伺c筆記本電腦連接的接收器上。

　　來自美國大學和突尼斯國立應用科學研究所的科學家發(fā)現(xiàn)，他們可以追蹤混凝土內(nèi)部結(jié)冰和溶化的延伸效應。

　　“這些傳感器可以幫助發(fā)展中國家讓橋梁、水利系統(tǒng)和道路保持良好的形狀，”該研究的*作者、美國北達科達州立大學的Mohamed Saafi說。該研究發(fā)表在了《材料與結(jié)構(gòu)完整性雜志》（International Journal of Materials and Structural Integrity） 上。

　　“與光纖、聲發(fā)射傳感器或傳統(tǒng)的檢測手段相比，這些傳感器的成本非常低。”

　　他估計，在這些傳感器的開發(fā)經(jīng)過了可行性階段之后，它們的成本是5-10美元。

　　“建筑行業(yè)的問題之一是，一旦結(jié)構(gòu)建設(shè)完成，就幾乎沒有評估建筑完整性的方法。”一位的地震學家評論說。

　　“試圖獲得zui大利潤的承包商和建筑者可能把不良的混凝土框架藏在一層塑料或油漆后面。”

　　“有能力監(jiān)測建筑完整性、材料強度以及對風和振動載荷的響應的嵌入式傳感器可能用于提醒承包商，可以現(xiàn)場檢查他們的建筑方法。”

　　他還說：“納米傳感器的成本相對于建筑成本微不足道。”

　　美國德克薩斯大學*分校的電子與計算機工程教授Dean Neikirk在過去的10年中一直在研究納米傳感器，他說：“我認為發(fā)展中國家的重要問題是原始建筑應該符合建筑法規(guī)的標準，關(guān)鍵是包括結(jié)構(gòu)中使用的原始混凝土的質(zhì)量，而不是擔心監(jiān)測結(jié)構(gòu)完成之后的損傷的附加成本。”

　　他還說：“經(jīng)過了正確的設(shè)計和施工后，許多混凝土結(jié)構(gòu)確實很難破壞，而且當破壞發(fā)生的時候，你也不需要納米傳感器去觀察它。”