香港理工大学研制出用于结构监测的新型传感器
【据美通社网站2017年7月5日报道】香港理工大学(PolyU)机械工程系苏众庆和周利民教授领导的研究团队开发了一种新型纳米复合材料传感器，可以直接喷涂在工程结构表面，组成网络实时监测结构的健康状态。这种传感器非常轻，且制造成本低，可大量部署形成网络，用于探测结构隐藏的缺陷，使基于超声波的结构健康监测成为可能。用于原位监测的传统的锆钛酸铅(PZT)压电类型传感器每个约10美元、有几克重，而PolyU的传感器每个成本只有0.5美元、重0.04克，具有弹性，可适用于弯曲表面，还可喷涂在活动结构的表面。该传感器可测量从静止到900kHz的超低幅度的超声信号，俘获的声波散射可探测大多数工程材料中的1～2mm的裂纹，响应频率比目前可用的纳米复合材料传感器高400倍。该传感器利用压电电阻效应工作，由碳黑(CB)、2D石墨烯、导电纳米颗粒、以及聚偏二氟乙烯(PVDF)等材料制成，尺寸可用根据不同的应用需求灵活定制。传感器利用打印在结构表面的导线连接，构成网络，通过分析比较电信号定位结构缺陷位置，还可以将信号转换为3D图像。
