橋樑防護新突破:創新塗層技術預警混凝土裂縫
科技
02-25
盧森堡大學與達姆施塔特工業大學共同研發了一種類似於油漆塗層的彈性體,這種技術已被證實能夠幫助檢測和監控現有或未來建築物中的混凝土裂縫。歐洲許多隧道和橋樑基礎設施已經超過50年歷史,正接近使用壽命的尾聲,急需進行重要維護,否則可能導致更嚴重的災難性事故,例如2018年義大利熱那亞的莫蘭迪橋事故(造成43人死亡,16人受傷)。
這項技術成本效益高且可擴充套件,對橋樑或水壩等關鍵基礎設施的安全具有革命性的影響。盧森堡大學科學、技術與醫學學院的物理學教授Jan Lagerwall表示:「現有的解決方案和感測器無法以合理的成本進行檢測和監控,而我們的技術成本低廉,僅需一臺相機作為電子裝置。」
在《結構健康監測》期刊上發表的一篇文章中,研究人員與混凝土工程專家的跨學科合作展示了這些膽固醇液晶彈性體(CLCEs)的薄層如何在非常早期的階段揭示裂縫的形成。這些CLCEs會根據材料的狀況改變顏色,並可用於監控裂縫的持續增長,以便在潛在災難性後果發生之前採取行動。
該團隊目前正在微調CLCEs的化學成分,這些成分可以調整為不同的顏色或保持隱形,直到出現裂縫,以最大限度地減少其對環境的影響。雖然最初針對的是混凝土表面,但這項技術也可以輕鬆應用於移動車輛的金屬表面,如飛機、船隻、火車和汽車。
Jan Lagerwall教授補充道:「我們與盧森堡大學的Numa Bertola教授一起,將於2025年春季在瑞士的一座橋樑上進行首次實驗室外試點實驗,因為觀察我們的解決方案在長期暴露於室外條件下的表現非常重要。」
該團隊目前正在探索與更多合作夥伴的合作,以及透過智慧財產權許可探索潛在的商業機會。