“這支由Sergey Kaloshkin教授領(lǐng)銜的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)部壓力值，對(duì)航空部件、油氣管道、船舶殼體及其他工業(yè)/交通行業(yè)的復(fù)合材料部件進(jìn)行內(nèi)部損傷評(píng)估。”Nust MISIS院長(zhǎng)Alevtina Chernikova表示說(shuō)。

 

       事實(shí)上，在制造過(guò)程完畢之后，不管是碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料還是其他混合纖維復(fù)合材料，其內(nèi)部都不會(huì)產(chǎn)生這種水平的壓力。然而，一旦在部件服役過(guò)程中，因?yàn)橥獠凯h(huán)境、天氣等因素的影響承受了載荷，其內(nèi)部必然會(huì)產(chǎn)生和積累一定的壓力，導(dǎo)致材料本身的損傷，降低部件的承壓能力。這些變化會(huì)損害運(yùn)營(yíng)的安全，必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并得到有效遏制。

       檢測(cè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部壓力的方法有很多種，但有的操作不便、有的無(wú)法保證準(zhǔn)確性。例如，傳統(tǒng)的非接觸檢測(cè)法（包括超聲檢測(cè)法、聲波探傷檢測(cè)法、錯(cuò)位散斑干涉法）能夠幫助我們檢測(cè)到已經(jīng)產(chǎn)生的損傷，但并不能對(duì)材料承受的壓力和壓力在結(jié)構(gòu)中的分布狀況提供有效的情報(bào)信息。而想要掌握壓力分布和數(shù)值狀況，只能使用貼紙、薄膜等類型的傳感裝置進(jìn)行接觸式的檢測(cè)。總而言之，在損傷產(chǎn)生之前對(duì)壓力進(jìn)行非接觸式的檢測(cè)，在目前看來(lái)基本是不可能的事情。

 

       新方法的關(guān)鍵在于，利用無(wú)定型軟磁電路評(píng)估復(fù)合材料內(nèi)部的壓力狀態(tài)。在生產(chǎn)過(guò)程中，微電線被放置于碳纖維片層之間，形成一道壓敏網(wǎng)格。

       微電線周圍的壓力狀況會(huì)影響復(fù)合材料內(nèi)部對(duì)外部磁場(chǎng)的感應(yīng)。這些檢測(cè)數(shù)據(jù)可以通過(guò)無(wú)接觸的方式，傳輸?shù)酵瑯釉谏a(chǎn)過(guò)程中埋入材料內(nèi)部的傳感裝置。更令人稱道的是，新方法只需要使用一枚傳感器，就能實(shí)現(xiàn)其他類似方法使用多個(gè)傳感器的效果。簡(jiǎn)而言之，這種新方法操作起來(lái)非常簡(jiǎn)便，快捷，同時(shí)使得修復(fù)過(guò)程更為簡(jiǎn)單、預(yù)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確，大大降低了檢測(cè)成本，而且全過(guò)程無(wú)接觸。

 

       目前，科學(xué)家們已經(jīng)找到了在不損害復(fù)合材料內(nèi)部性能的前提下，埋入軟磁電線的方法。同時(shí)，他們還設(shè)計(jì)并掌握了多種不同的測(cè)量模式。

       多位來(lái)自航天航空業(yè)的代表、以及復(fù)合材料行業(yè)的研發(fā)工作者對(duì)這種新方法給予了高度評(píng)價(jià)。目前，研究人員只需要走出實(shí)驗(yàn)室，找到一處真實(shí)場(chǎng)景，進(jìn)行實(shí)測(cè)。

 

       “雖然這只是萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步，但是我們已經(jīng)可以預(yù)見(jiàn)到它真實(shí)存在的市場(chǎng)前景。另外，我們埋入材料內(nèi)部的微電網(wǎng)還能排除玻璃纖維內(nèi)部產(chǎn)生的靜電。這種微電網(wǎng)完全可以取代目前使用的金屬網(wǎng)。”