Рис. 2.19. Измерение сопротивления углеродных волокон в углепластике
для оценки степени его поврежденности.
руемым параметром порогового
значения, а в некоторых случаях соответствующий анализ качественных
характеристик может дать количественный результат. В инженерном
смысле пленки и нити являются плохими датчиками, но именно так
биологические системы получают всю информацию, кроме визуальной и
акустической.
Возможно, самый известный пример
таких систем - это трикотажная рубашка, которая становится красной, когда
ее температура приближается к температуре тела. Этот случай стал объектом
многих, не всегда вежливых, комментариев. В технических изделиях
специальные краски и покрытия используют для обнаружения места
поверхностного воздействия («синяков») и выявления достижения некоторого
порога температуры. Большинство так называемых интеллектуальных красок
используют химические реакции в полимерах, в результате которых появляются
пигменты, изменяющие цвет поверхности после теплового или механического
воздействия.
Углеродные волокна изменяют
сопротивление под действием деформации, что характерно для
пьезорезисторов. Это свойство используют для контроля уровня деформации в
углепластиках. Использование волокон для контроля уровня напряжения
имеет очевидные преимущества несмотря на то, что их нельзя назвать
«хорошими» инженерными датчиками в связи с разбросом характеристик. Тем не
менее они дают очень полезную качественную информацию, анализ которой
характеризует состояние структуры.
Резистивные полимерные нити дают
аналогичную информацию о состоянии гибких и жестких конструкций.
Полимерные нити вводят в ткани и с помощью множества электродов на концах
волокон получают сенсорную систему, которую можно приклеивать к структурам
любой формы. Чувствительные полимерные волокна можно вводить и в
волокнистые композиты типа углепластиков. Однако в этом случае
температура отверждения полимерной матрицы должна быть не слишком
высокой, чтобы не испортилось чувствительное полимерное
волокно.
