محققان مؤسسه تحقیقات و فناوری ماساچوست آمریکا موفق به ساخت یک روکش پوستی هوشمند برای بتن با قابلیت تشخیص شکلگیری و رشد ترک شدند. بازدیدها و بازرسیهای چشمی انجامگرفته از بناها، پلها و سدها، هزینههای زیادی را تحمیل میکند. از معایب بسیار این روش میتوان به کند بودن، به زحمت افتادن، خطر داشتن و تحمیل هزینههای زیاد اشاره کرد.
محققان دانشکده عمران دانشگاه «امآیتی» با همکاری فیزیکدانان دانشگاه «پوتسدام» در آلمان روشی الکترونیکی برای مدیریت و بازرسی ارائه کردند. آنها موفق شدند پوششی بر اساس ویژگیهای الکتریکی بسازند که قادر است در محلهایی که به صورت بالقوه امکان ایجاد و رشد ترک در آنها وجود دارد، بچسبد و پس از ایجاد ترک و رشد آن به سرعت اخطار دهد. نقاط حساسی مانند پایه پلها محل مناسبی برای چسباندن این پوشش است که در صورت ترک فوراً آن را شناسایی میکند.
به گزارش ساینس دیلی، روش نصب این پوشش نیز بسیار ساده بوده و کافی است این پوشش با چسب بر روی مناطق مختلف بتنی چسبانده شود. تکههای مستطیل شکل قابلیت چسباندن در نقاط مختلف را دارند و با ایجاد شکاف یا ترک میزان بار الکتریکی موجود در آن تغییر میکند، زیرا این بارها بر اساس شکل هندسی پوسته توزیع شدهاند و تغییرات هندسی موجب تغییر در بار الکتریکی سطح پوسته میشود. با این روش میتوان ترك را در کمتر از 24 ساعت تشخیص داد.
این پوسته قادر است هم تغییر در عملکرد کلی ساختار را بررسی کند و هم محل دقیق تغییرات و رشد ترک را در ساختار بتنی شناسایی کند. بنا به گفته یکی از پژوهشگران این طرح، چنین نظارتی موجب صرفهجویی در زمان و جلوگیری از هدر رفت مبالغ و هزینههای زیادی خواهد شد.
دانشمندان ابتدا از یک پوشش سیلیکونی چسبناک کمک گرفتند که انعطاف پذیر و دارای الکترودهای نقره بود اما پس از آزمایش این پوشش دریافتند که این پوسته برای چنین کاری بسیار نازک و بیش از حد انعطافپذیر است بنابراین آنها نمونهای از پوششهای انعطافپذیر ترموپلاستیک ساختند که در ساختار آن تیتانیوم دی اکسید وجود دارد که نسبت به ترکها به شدت حساس است و با تغییر بار الکتریکی و ترک، رنگ آن تغییر میکند. این روش موجب نظارت بر زیر ساختارها با صرف هزینه اندک و صرفهجویی در زمان خواهد شد. با اتصال الکترونیکی این پوستهها به یک رایانه میتوان هر لحظه و به سرعت از وجود ترک و آسیب در سازه آگاهی یافت.