Используя современную технологию производства, ученые из Исследовательского центра United Technologies и UConn создали «умные» компоненты, предупреждающие пользователей об износе или повреждениях при помощи снятия показателей напряжения.

Ключом к инновациям является использование технологии прямой записи (direct-write), в которой полутвердые металлические «чернила» экструдируются из небольшого сопла. Этот процесс позволил ученым создавать тонкие линии проводящей серебряной нити, встраиваемые в компоненты прямо во время печати.

Параллельные линии серебряной нити, каждая из которых соединена с крошечным резистором, образуют электрическую цепь. «Поскольку линии внедряются все глубже и глубже, каждой новой линии и резистору присваивается все более высокое значение напряжения», объясняют исследователи. Любые повреждения или износ, вызванные, например, трением, повредят одну или несколько линий, нарушая цепь. Чем больше урон, тем больше сломанных линий. Инженеры могут оценивать потенциальный ущерб в режиме реального времени без необходимости разбирания устройства.


Команда UConn-UTRC смогла внедрить сенсорные линии шириной всего 15 микрон (средний человеческий волос шириной около 100 микрон) на расстоянии в 50 микрон, что позволяет им сразу обнаруживать даже очень незначительные повреждения.

«Теперь мы интегрируем эти функции в компоненты, чтобы сделать их более интеллектуальными. Датчики смогут обнаруживать любой вид износа, даже коррозию, и сообщать об этом конечным пользователям. Это поможет нам повысить производительность, избежать сбоев и сэкономить средства», — говорит Самех Дардона (Sameh Dardona), заместитель директора по исследованиям и инновациям в UTRC

Эта технология меняет то, как мы смотрим на производство.