最近，香港理工大學的研究團隊開發出了一種嶄新的納米（mǐ）複合材料傳感器，可直接噴塗（tú）於平坦或彎曲的工程結構，如（rú）火車路軌（guǐ）和飛機結構。噴塗出來的傳感器（qì）可進一步構（gòu）成傳感器網（wǎng）絡，為（wéi）受監測的結（jié）構提（tí）供實時及豐富的結構健康狀況信息。據悉，納米複合材料傳感器由理大機械工程學係的蘇眾慶教授、周利民教授及以他們為首（shǒu）的（de）團隊研（yán）發，采用創新的噴塗技術（shù）製成，使傳感器安（ān）裝過程比傳統（tǒng）方法更快（kuài）捷和具效（xiào）率。這種新技（jì）術也令該傳感器適（shì）用（yòng）於多種工程結構表麵，提高了它的靈活性。

　　蘇教授說，該新型納米複合（hé）材料傳感器，能同時兼顧傳感器的成本及傳感器網絡所捕獲的數據量兩個因素，為實現（xiàn）原位振動感測、以超（chāo）聲（shēng）波為基礎的結（jié）構健康監測技術開辟了新思（sī）路。

　　納米（mǐ）複合材料傳（chuán）感器由碳黑、二維石墨烯、導電納米粒子及聚偏二氟乙烯混合而成，可（kě）根據各種（zhǒng）工程應用的需要，輕易和靈活（huó）地製（zhì）成不同的尺寸大（dà）小（xiǎo）。新的納米複合材料傳感器由於優化了混合物的納米結構，能敏感地（dì）檢（jiǎn）測到結構的改變，它能識別納米複合材料對（duì）不同（tóng）壓阻的回饋。該新技術中，每一個傳（chuán）感器都通過印（yìn）刷在結構上的電線連接到網（wǎng）絡，透過分析和比較由電阻率轉換而成的電信號，便可發現結構中的缺（quē）陷，同時將（jiāng）信號轉換為三維圖像（xiàng）。

　　據了解，這種傳感器重量（liàng）極輕，而且製造成本低廉，可大量采用以檢測隱（yǐn）藏在結構內部的問題，有助開創以超聲波為基礎的結構（gòu）健康監測新時代。它包含一個傳感器網絡，由多個納米複合材料傳感器及一個超聲波換能器組成，可主動探測安（ān）裝了該傳感網絡的（de）結構的健康狀況，快速及準確地顯示該結構是（shì）否有損壞。傳感器會接收及量度超聲波換能器發出（chū）的超聲導波，如結構（gòu）有損壞，例如出現裂縫（féng），超聲導波的傳播會受損壞的地方幹擾，因而出現特有的波散射現象，並為傳感網絡所記錄。團隊研發出來的一體化係統，可基於超聲導波的散射準確地檢測及量化結（jié）構損壞的情況。

　　據悉，傳統超聲波傳感器采用壓電材料製作，成本是十多（duō）美元，重數克；而這個新一代納（nà）米複（fù）合材料傳感（gǎn）器的成本僅0.5美元，重0.04克。因此，一個結（jié）構可同時使用更多傳感器，以獲得（dé）更豐富的信息作分析，同時又（yòu）不會給結構帶來（lái）明顯的負重。

　　此外，這款納米複合材料傳感器有極佳的靈活性，適用於彎曲的結構表麵，可廣泛地應用（yòng）在各種工（gōng）程結構，即使是在移動結構的表（biǎo）麵亦同樣可以噴塗方式安裝，實時（shí）傳送結構的健康信息。蘇眾慶表示，已與內地研究機構取得聯係，未來將（jiāng）會把新技（jì）術用於航空結構上。新（xīn）聞資料圖

　　這款納米複合材料傳感器可量度（dù）由靜止至900千赫茲的微小幅度的超聲波信號。這技術能在超聲波係統采集散射（shè）波（bō），從而檢測大（dà）部份工程物料中（zhōng）微（wēi）細至一至二毫米的裂縫，響應頻率（lǜ）比現有納米複合材料傳感器(根據國際期刊現（xiàn）有的報道)的（de）響應（yīng）頻率（lǜ）高出（chū）400多倍。雖然傳統超聲波傳感器可量度（dù）的超聲波範圍，比這款納（nà）米複合材料傳感器的響應頻率更廣闊，但傳統（tǒng）傳感器的重量及成本均較高，難以大（dà）量使用構成大型傳感器網絡，故此（cǐ）隻（zhī）能帶（dài）來有限的數據資（zī）料（liào）。在眾多工程實際應用中，特別（bié）是針對航空航天結構（gòu），使用有很大的限製。

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