Les chercheurs espèrent prévenir les catastrophes grâce à des capteurs de nouvelle génération

Tandis que le vent et los angeles pluie frappent les pales des éoliennes, des chercheurs de l’Université de los angeles Colombie-Britannique, dans los angeles région de l’Okanagan, surveillent attentivement les écrans à des centaines de kilomètres et analysent si les couches des pales sont capables de résister à l’attaque. Bien qu’il ne s’agisse que d’un check en laboratoire, les chercheurs s’efforcent d’améliorer los angeles façon dont les buildings telles que les generators, les hélices d’hélicoptères et même les ponts sont surveillées pour détecter los angeles corrosion liée aux stipulations météorologiques.

Le changement climatique accroît le besoin d’une meilleure surveillance de los angeles corrosion dans un massive éventail d’industries, de l’aviation au shipping maritime et de los angeles manufacturing d’énergie renouvelable à los angeles building, explique Vishal Balasubramanian, étudiant au doctorat à l’UBC Okanagan.

Dans de nombreuses industries, des revêtements résistants à los angeles corrosion sont utilisés pour protéger los angeles construction de los angeles corrosion. Cependant, ces revêtements ont une durée de vie limitée et peuvent s’person avec le temps. En conséquence, ces buildings peintes sont inspectées périodiquement pour détecter toute corrosion ou fissure, qui sont ensuite réparées en repeignant les zones endommagées.

Actuellement, ces inspections sont effectuées manuellement à l’aide d’une sonde, et Balasubramanian — l’un des nombreux chercheurs travaillant au laboratoire Okanagan Microelectronics and Gigahertz Programs (OMEGA) de l’UBC — développe des capteurs qui peuvent être intégrés directement dans les revêtements.

Cela peut éliminer tout risque d’erreurs d’origine humaine et réduire considérablement le temps d’inspection. En intégrant l’intelligence artificielle (IA) et los angeles réalité augmentée (RA) dans ces capteurs intégrés, les chercheurs peuvent surveiller en temps réel l’usure des revêtements mécaniques de coverage conçus pour prévenir les pannes catastrophiques.

“En tirant parti des ways d’intelligence artificielle dans nos capteurs à résonateur micro-ondes, nous sommes en mesure non seulement de détecter los angeles corrosion de los angeles peinture au niveau de los angeles floor, mais également de distinguer le second où une seule couche est corrodée au sein d’un revêtement multicouche”, explique Balasubramanian, auteur essential d’une étude. ouvrage de recherche récemment publié. Communications naturelles.

Certaines études indiquent que los angeles corrosion des métaux aux États-Unis coûte environ 300 milliards de greenbacks par an ; Plus de 3% du PIB de ce will pay. Mais ce n’est pas seulement une query d’argent.

Los angeles corrosion peut causer des dommages irréparables aux surfaces extérieures des ponts, des avions, des voitures et des infrastructures maritimes, explique Balasubramanian. L’histoire contient une longue liste de catastrophes dans lesquelles los angeles corrosion a été identifiée comme los angeles principale purpose de défaillance structurelle entraînant los angeles perte de milliers de vies – notamment l’effondrement du pont de Gênes en 2018 en Italie, los angeles tragédie gazière de Bhopal en Inde en 1984 et los angeles disaster gazière de Carlsbad en 2000. Tragédie : incendie d’un pipeline au Texas.

« Los angeles capacité de surveiller et de traiter de manière proactive los angeles dégradation des équipements – en particulier dans des environnements extrêmes – peut sans aucun doute protéger les infrastructures opinions et réduire l’affect sur los angeles vie humaine », déclare le Dr Mohammad Zarifi, professeur agrégé à l’UBCO Faculty of Engineering et chercheur essential pour OMEGA. “Depuis plusieurs années, nous développons des capteurs à micro-ondes pour détecter los angeles glace, et l’ajout de applied sciences plus récentes telles que l’intelligence artificielle et los angeles réalité augmentée peut grandement améliorer l’efficacité de ces capteurs”, a ajouté Lapp.

Des capteurs récemment développés peuvent détecter et localiser los angeles couche d’usure dans les revêtements multicouches, ainsi que los angeles profondeur d’usure globale des couches de coverage. Ces informations sont collectées et peuvent fournir aux ingénieurs et aux events prenantes une compréhension détaillée des risques potentiels de dommages et de défaillance.

En laboratoire, le système d’interface du dispositif à grille différentielle a été testé à différentes températures – très chaudes et froides – différents niveaux d’humidité et d’exposition aux UV pour imiter plusieurs environnements extrêmes. Le système développé a été testé avec différents varieties de revêtements et sa réponse a été surveillée dans quatre varieties différents de contextes expérimentaux qui ont conduit à des changes des paramètres environnementaux requis.

« Nous avons testé nos capteurs dans certains des environnements les plus difficiles, notamment à différentes températures, humidité et rayons UV », explique Balasubramanian. « Nous continuons de repousser les limites de ce que ces capteurs peuvent gérer afin de garder une longueur d’avance sur ce qui se passe dans le monde. »

En reconnaissance de son travail, Balasubramanian a récemment reçu un prix d’excellence en outils de conception assistée par ordinateur (CAO) et en méthodologie de conception pour microsystèmes de CMC Microsystèmes. Le prix récompense un étudiant diplômé qui démontre une nouvelle avancée dans los angeles technologie de conception avec le potentiel d’apporter des améliorations applicables à los angeles fabrication et au déploiement de microsystèmes.