خب بچه‌ها امروز قراره درمورد یه ایده خیلی نو و آینده‌دار حرف بزنیم که می‌خواد رو کار نگهداری قطعات فلزی پرینت سه‌بعدی شده حسابی انقلاب راه بندازه. قضیه از این قراره: محقق‌ها بالاخره تونستن داخل سازه‌های فلزی که با پرینتر سه‌بعدی ساخته شدن، یه سیستم سنسور بی‌سیم (یعنی بدون هیچ‌گونه سیم‌کشی مزاحم!) بکار ببرن که هم دما رو زیر نظر می‌گیره هم کشش و شروع ترک خوردن یا ترک برداشتن رو بهمون خبر میده. یعنی دیگه لازم نیست هر چند وقت یه بار کل قطعه رو بیخود و بی‌جهت باز کنیم… فقط وقتی واقعا لازمه میریم سروقتش! واقعاً چه صرفه‌جویی تو وقت و پول!
حالا بریم ببینیم این داستان چطوری کار میکنه. محقق‌ها اومدن موادی که بهشون میگن مواد مغناطو-الاستیک و ترمومغناطیسی رو داخل لوله‌های ریز، همون میکروتیوب، گذاشتن و اینا رو توی پرینت سه‌بعدی همون اول کار، داخل ساختار فلزی جاسازی کردن. مواد مغناطو-الاستیک، همون‌هایی هستن که وقتی تحت فشار یا کشش یا تغییر دما قرار می‌گیرن، خاصیت مغناطیسی‌شون (یعنی همون نفوذپذیری مغناطیسی‌شون) تغییر میکنه.
بعدش چی میشه؟ وقتی این مواد مغناطیسی توی سازه تحت فشار یا حرارت تغییر وضعیت بدن، خاصیت مغناطیسی‌شون عوض میشه و این تغییر رو سیم‌پیچی که روی سطح یا نزدیک سطح قطعه‌ست، حس میکنه. خود اون سیم‌پیچ به کمک سخت‌افزار معمول بازرسی الکترومغناطیس (که تو صنعت خیلی کاربرد داره، همون دستگاه‌هایی که بدون تخریب، قطعه رو بررسی میکنن)، این تغییر رو شناسایی میکنه.
این یعنی چی؟ یعنی بدون اینکه بخوایم چیزی رو ببریم یا خراب کنیم، می‌تونیم دقیقاً بفهمیم کی قطعات دارن داغ میکنن، کشیده میشن یا حتی یه ترک داره آروم‌آروم توشون ایجاد میشه. و همه اینا بی‌سیم و اونم داخل خود فلز!
نتایجش هم خیلی دقیق بودن:
- برای کشش (strain)، سنسور تونسته با دقتِ +/-27×10-6 تو رنج حداقل 6×10-4 کار کنه. این عددها نشون میدن حتی کشش‌های خیلی ریز قابل تشخیصه و اصلاً شوخی نداره!
- دماسنجیش هم تا دقت +/-0.75 درجه سانتی‌گراد تو یه بازه 70 درجه‌ای، اطلاعات میده. تازه این دقت با ضریب اطمینان 95 درصد گزارش شده که خب یعنی خیلی قابل اعتماده!
یه چیز باحال دیگه اینه که این سنسورها می‌تونن حتی قبل از اینکه یه قطعه واقعاً بشکنه، یعنی هزار تا سیکل مونده به شکست، شروع رشد ترک رو شناسایی کنن. حواستون باشه “plasticity” هم یعنی جایی که فلز شروع میکنه دیگه برگشت‌ناپذیر تغییر شکل بده، اینم سنسورها تشخیص میدن. این خیلی واسه صنایع حیاتی مثل هوافضا یا نیروگاه‌ها مهمه، چون ترک‌ها اگه شناسایی نشن، یهویی باعث فاجعه میشن!
در واقع تیم تحقیقاتی با این روش جدید، کاری کردن که دستگاه‌های قدیمی ایندی کارنت (eddy-current) – که قبلاً فقط می‌تونستن آسیب رو بعد از وقوع تشخیص بدن – حالا تبدیل بشن به ابزارهایی برای پایش زنده و دقیق آسیب و شرایط قطعات فلزی پرینت سه‌بعدی شده.
خلاصه این حرکت نوآورانه واقعاً می‌تونه کل بازی نگهداری قطعات سخت و حساس رو عوض کنه. دیگه نیازی به چکاپ بی‌جهت نیست، همه چی هوشمند کنترل میشه و تا قبل از اینکه بلایی سر قطعه بیاد، خبرمون میکنه! فقط باید منتظر بمونیم تا این تکنولوژی وارد بازار بشه و ببینیم چطوری دنیا رو متحول میکنه!
منبع: +
