Trenutni monitoring velikih struktura poput mostova, vetroturbina i rudnika se uglavnom oslanja na vizuelnu inspekciju koja oduzima vreme i pri kojoj se koriste specijalni instrumenti i oprema. U prevodu: to je skupo. Ali, ako se oštećenja mogu otkriti pre nego što dođe do bilo kakve štete konstrukcije, troškovi održavanja se mogu značajno smanjiti i bezbednost se može povećati.
Istraživači sa Univerziteta Stratklajd (Strathclyde University) iz Glazgova rešavaju ovaj problem sa pametnom bojom za koju oni tvrde da detektuje ne samo mikroskopske greške pre nego što dođe do konstruktivnih oštećenja, već to radi po ceni od samo jednog procenta postojećih, široko rasprostranjenih metoda inspekcije.
Poput drugih tehnologija monitoringa konstrukcija o kojima smo pisali, kao što su bežični senzori, samopopravljajući senzori i nanokompozitni materijali, pametna boja omogućava kontinuirano praćenje objekata bez potrebe za skupim inspekcijama.
Osnovni materijal koji se koristi za pravljenje boje je leteći pepeo – stvara se sagorevanjem i on je reciklirani otpadni materijal koji se proizvodi sagorevanjem uglja. Meša se sa izuzetno poravnatim ugljeničnim nanocevima, i formira boju koja može da se nanese na bilo koju površinu. Nakon nanošenja, u boju se ugrađuju elektrode koje mogu da detektuju strukturalnu štetu mnogo pre nego što ona postane očigledna ili pre nego što dođe do urušenja.
Ove elektrode se uparuju sa bežičnim komunikacionim čvorovima koji takođe imaju mogućnost sakupljanja energije i komunikacione sposobnosti koje im omogućuju da funkcionišu i da daljinski šalju upozorenja onda kada se otkrije oštećenje konstrukcije.
Pored toga što je u stanju da kontinuirano nadgleda celu površinu strukture, istraživači kažu da boja ima osobine nalik cementu koje je čine idealnom za primenu u teškim uslovima.
„Trenutna tehnologija je ograničena na praćenje određenih oblasti konstrukcije u svakom trenutku, međutim, pametna boja pokriva celu strukturu što je posebno korisno kako bi se povećala mogućnost sprečavanja značajnih šteta i gubitaka ljudskih života“, kaže dr Mohamed Safi (Mohamed Saafi), profesor na Građevinskom fakultetu Univerziteta Stratklajd. „Osobine letećeg pepela daju boji izdržljivost koja joj dozvoljava da bude korišćena u bilo kom okruženju, što je ogromna prednost u oblastima gde vremenski uslovi čine bezbednosni monitoring struktura posebno teškim.“
Ali niska cena pametne boje, koju istraživači procenjuju na samo jedan procenat postojećih široko korišćenih alternativnih metoda inspekcija, jeste potencijalno najveća prodajna prednost pametne boje za ministarstva koja oskudevaju u novcu.
„Ne postoje ograničenja gde ona može biti korišćena i njena jeftina priroda joj daje značajnu prednost u odnosu na trenutne opcije dostupne u industriji“, kaže dr Safi. „Proces izrade i primene boje joj takođe daje prednost jer ne zahteva stručnost i sam proces monitoringa je jednostavan.“
Istraživanje je sprovedeno na Univerzitetu Stratklajd, pod vođstvom dr Safija i Dejvida Mekgahona (David McGahon), koji je inicirao ovaj rad kao deo svog projekta za doktorske studije. Oni su već izvršili testove na prototipu gde su dobili pozitivne rezultate i sada se nadaju prilici da prikažu efikasnost pametne boje na velikoj strukturi.
