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理大研發噴塗技術 為路軌照超聲波 (19:26)

香港理工大學研究團隊研發可噴塗傳感器網絡技術,以噴塗方式安裝納米複合材料傳感器,其重量極輕,成本低,更可噴於彎曲表面,用以檢測火車軌裂縫等。

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傳統超聲波傳感器由壓電材料製,一般昂貴且體積較大,每個成本10多美元至數百美元不等,重約數克,難以構成大型傳感器網絡,因此只能帶來有限數據。理大機械工程學系教授蘇眾慶領導的研究團隊,以碳黑、二維石墨烯及聚偏二氟乙烯混合成新的納米複合材料,製成可噴塗的納米複合材料傳感器,一個可噴塗的納米複合材料傳感器的成本僅0.5美元,重0.04克,外觀與薄膠片無異。

蘇眾慶表示,多個噴製而成的納米複合材料傳感器及一個超聲波換能器,可組成一個傳感器網絡。傳感器會接收及量度超聲波換能器發出的超聲導波,如結構出現裂縫、有損壞,超聲導波的傳播會受干擾,出現特有的波散射現象,傳應網絡會即記錄,配合團隊研發的一體化系統能實時檢測及量化結構損壞。

蘇又稱,可噴塗的納米複合材料傳感器可量度靜止至900千赫茲的微小幅度超聲波訊號,能檢測微細至一至兩毫米裂縫,響應頻率較現有納米複合材料傳感器高400多倍,且重量極輕,具靈活性,可廣泛用於彎曲或可移動的結構表面,不會帶來明顯負重。惟研究團隊指,超聲波技術可檢測細微裂縫,但可檢測距離較短,一米內便需安裝數個傳感器,效能相對較低,因此並不適合用於檢測如港珠澳大橋等大型基建的結構。

他相信,新技術可以相宜成本應用於檢測飛機、火車軌、人造衞星等須確保安全及可靠的結構,技術正在美國申請兩項專利,期望作進一步測試,確保技術穩定後推出市場。

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相關字詞﹕香港理工大學 納米

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