Une invention développée au sein de l’Université de Rice permet d’utiliser des nanotubes de carbone fluorescents pour révéler un stress dans certaines structures. Grâce à une caractéristique particulière des nanotubes de carbone, les ingénieurs seront bientôt en mesure de mesurer la contrainte accumulée dans un avion, un pont ou un pipeline par exemple, sur toute la surface ou même au niveau microscopique.
Ils le feront en éclairant des structures recouvertes d’un film de nanotubes à deux couches et d’un polymère protecteur. Les tensions à la surface apparaîtront sous la forme de modifications des longueurs d’ondes de la lumière infrarouge proche émise par le film et capturée par un lecteur portatif miniaturisé. Les résultats montreront aux ingénieurs et aux équipes de maintenance si des structures telles que des ponts ou des avions ont été déformées par des événements stressants ou par une usure normale.
Contrairement aux capteurs conventionnels qui mesurent uniquement la contrainte en un point le long d’un axe, le film intelligent peut être sondé de manière sélective pour révéler la contrainte dans n’importe quelle direction et à n’importe quel endroit.
Le film à deux couches n’a qu’une épaisseur de quelques microns, une fraction de la largeur d’un cheveu humain, et est à peine visible sur une surface transparente. Les chercheurs ont testé cette “peau” intelligente sur des barres d’aluminium sous tension avec un trou ou une encoche pour représenter les endroits où la contrainte tend à s’accumuler. La mesure de ces points faibles potentiels dans leur état non stressé, puis à nouveau après avoir appliqué une contrainte, a montré des changements spectaculaires dans les schémas de contraintes reconstitués à partir de la cartographie de surface point par point. Dans leurs tests, les chercheurs ont déclaré que les résultats mesurés correspondaient étroitement aux schémas de déformation obtenus grâce à des simulations informatiques avancées.
La peau intelligente étant affinée, les chercheurs travaillent au développement de la prochaine génération de lecteur de contrainte, un appareil de type appareil photo capable de capturer simultanément les motifs de contrainte sur une grande surface.
Source: http://news.rice.edu/ – 15/11/18