«Умная краска», включающая угольную золу и нанотрубки, сама может следить за состоянием мостов, плотин, трубопроводов и других крупных инженерных сооружений.

Современные методы мониторинга целостности конструкций поглощают массу ресурсов и времени
«Умную» краску, позволяющую обнаруживать микроскопические трещины в инженерных конструкциях, разработали Мохаммед Саафи и Дэвид МакГэхон
Дэвид МакГэхон наносит «умную» краску на тестовую установку

За последние несколько тысяч лет человечество возвело немало инженерных чудес — прочных мостов и плотин, громадных турбин ветрогенераторов и глубоких шахт. И каждое из них, пока продолжает использоваться, требует массы ресурсов, денег и времени на проведение регулярных инспекций. По сути, мониторинг целостности конструкций производится «вручную», хотя и с использованием сложных инструментов и оборудования. Впрочем, с затратами лучше не считаться: стоимость ремонта на тех этапах, когда разрушение станет заметным, все равно выше — не говоря уж о вопросах безопасности.

Возможно, вскоре мириться с затратами на мониторинг не понадобится: работающие в Великобритании ученые Мохаммед Саафи (Mohamed Saafi) и Дэвид МакГэхон (David McGahon) предложили использовать для этой цели «умную краску». Она обнаружит микротрещины до того, как они превратятся в серьезные разрушения конструкции, и сделает это в сотню раз дешевле.

Главная хитрость, использованная в краске, — это легкая летучая зола, которая создается в качестве побочного продукта (и загрязнителя) в ходе промышленного сжигания каменного угля. Частицы золы перемешиваются с нанотрубками — получившуюся субстанцию можно наносить простым напылением с помощью пульверизатора. Затем в определенных участках в покрытие вводятся электроды, организованные в группы, каждая из которых имеет собственный узел для получения энергии, измерения электропроводности и беспроводной передачи текущей информации на приемную станцию. Как только из-за малейшего нарушения целостности обнаружится характерный скачок в напряжении — узел сообщит об этом.

В качестве основы для системы мониторинга «умная краска» намного лучше, чем обычные инспекции и еще по одной причине. Дело в том, что даже самый внимательный инспектор осматривает внимательно лишь ключевые элементы конструкции и физически не может охватить всю поверхность. Краска же сможет держать под контролем всё и непрерывно.

По словам создателей, такое покрытие обладает еще и «цементирующими свойствами», удерживаясь на поверхности настолько прочно, что его можно использовать в самых жестких условиях. Именно зола ответственна за эти скрепляющие свойства, тогда как нанотрубки обеспечивают проведение тока.

По пресс-релизу University of Strathclyde