علماء ييبتكرون طريقة للتنبؤ بتعطل الطائرات والسفن عن بُعد

كتب - عاصم الأنصاري:

اقترح علماء من الجامعة الوطنية للأبحاث التكنولوجية، طريقة تماس عن بعد لقياس الجهد داخل مركبات البوليمير، التي يمكن بفضلها التنبؤ بظهور العيوب وليس فقط مجرد تشخيصها.

ووفقا لما ذكره موقع سبوتنيك، يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في إجراء تقييم غير مكلف وسهل للأضرار التي يمكن أن تلحق بالهياكل المصنوعة من المواد المركبة، على سبيل المثال مكونات الطائرات أو هياكل السفن.

وتستخدم المواد المركبة اليوم في قطاع النقل على وجه الخصوص، ومن أجل تقييم نوعية ومتانة المادة، من المهم إجراء تقييم الجهد داخل بنية الهيكل بأكمله، إن كان ذلك في مرحلة التصنيع أو عند الاستخدام، هناك مواد مركبة يصل جهدها الداخلي بعد الإنتاج إلى 95% من الحد الأقصى من المتانة، أي بعبارة أخرى لا يبقى إلا القليل حتى تتصدع المادة.

لا يوجد لدى البوليمر المدعم بألياف الكربون والألياف الزجاجية والمواد المركبة الهجينة مثل هذا المستوى للجهد الداخلي بعد التصنيع، ولكن يتراكم الجهد تحت ضغط أحمال التشغيل وكذلك البيئة الخارجية والعوامل الجوية. وهذا كله يؤدي إلى تلف المواد وانخفاض في قدرتها على تحمل الحمولة.

وأوضح الخبير أندريه ستيباشكين قائلاً: "إن طرق قياس الجهد في هياكل المواد المركبة غالباً ما تكون غير مريحة، على سبيل المثال تسمح طرق التماس عن بعد "الموجات فوق الصوتية وكاشف العيوب الصوتي"، الكشف عن العيوب التي تظهر مباشرة، لكنها لا تقدم أي معلومات عن الجهد التي تتعرض له المادة ولا عن انتشاره على طول جسم الهيكل.

في حين أن الطرق التقليدية لتقييم الإجهاد هي طرق تماس مباشر وتتطلب الاتصال بالمواد عن طريق الملصقات. إذاً فإن مرحلة قبل ظهور العيوب من خلال الطرق التماس عن بعد غير مدروسة على الإطلاق، ولهذا نحن نضطر لتصميم طريقة جديدة".

إن فكرة العلماء من الجامعة الوطنية للأبحاث التكنولوجية، تكمن في تقييم الجهد بفضل أسلاك صغيرة ممغنطة لينة غير متبلورة، والتي تثبت أثناء مرحلة التصنيع بين طبقات البوليمر المدعم بألياف الكربون وتشكل شبكة حساسة تكشف عن قيمة الجهد التي تتعرض له المادة.

وقام الباحثون باختبار مختلف طرق القياس وطريقة إدخال الأسلاك في المركب، متأكدين من أن خصائص المادة لا تنهار بسبب ذلك.

وأكد الباحث بهذا الشأن قائلاً: "لقد قمنا بالخطوة الأولى فقط، لكننا أصبحنا نرى تطبيقاً ملموساً لتصميمنا، الذي يتمتع بقدرات إضافية: إمكانية دمج شبكة من الأسلاك الصغيرة في المادة يمكن أن تسمح بتوفير خروج الشحنة الثابتة في الهياكل المصنوعة من الألياف الزجاجية. أي أن أسلاكنا يمكن أن تحل محل الشبكات المعدنية التي يتم دمجها حالياً في هذه المواد".