حسگرهای فیبر نوری، ناجی مردم در رانش زمین و زلزله

در اثر رانش زمین ممکن است جاده زیر چرخهای خودرو فرو بریزد که این امر در اثر تغییرات آب‌وهوایی و گرمایش زمین بیشتر شده است.

مهندسان پروژه تحقیقاتی اروپا موسوم به MULTITEXCO برای جلوگیری از چنین سوانحی یک توری مشبک را در سطوح مختلف خاک قرار دادند.

به گفته آن‌ها، این ابزار دو کاربرد کلی دارد. یکی اینکه سازه را تقویت می‌کند و دوم اینکه مانع از تغییر شکل جاده می‌شود. در این آزمایش، میزان تغییر شکل خاک با استفاده از فناوری حسگرهای فیبر نوری که در داخل ورقه مشبک تعبیه شده سنجیده می‌شود.

فیبرهای نوری در ارتباطات نیز به کار می‌روند اما دراینجا از فیبرهای نازک به صورت حسگر استفاده شده است. محققان در این پروژه مقدار زیادی آب را در خاک ریختند که باعث تغییر شکل و تخریب لایه‌های داخلی آن شد. به این ترتیب صفحه مشبک تحت فشار قرار گرفته و با انتقال این فشار به حسگرها می‌توان آن را با ابزار مخصوصی سنجید.

عملکرد حسگرهای فیبر نوری به این صورت است که  با ارسال پرتو نور به داخل آن‌ها، سیگنال‌های دریافتی مورد بررسی قرار می‌گیرند و اطلاعاتی درباره تغییرات طول موج ارائه می‌کنند که با آن‌ها می‌توان میزان تغییر شکل حسگرها را در نقاط خاص تعیین کرد.

فیبر نوری در مقایسه با حسگرهای دیگر از مزایای زیادی برخوردار است. این فیبرها علاوه بر گردآوری داده‌ها، به انتقال آن‌ها نیز می‌پردازند که این امر باعث ساده‌تر شدن طراحی می‌شود. علاوه بر آن، باید به قیمت نسبتا ارزان و مصون بودن آن‌ها نسبت به تداخل الکترومغناطیسی اشاره کرد. همچنین کارکردن با فیبرها در نزدیکی مواد قابل اشتعال یا انفجار خطری نداشته، زیرا در آن‌ها جریان الکتریکی وجود ندارد.

محققان امیدوارند بتوانند از این حسگرهای پایدار برای نظارت طولانی مدت بر مقاومت جاده‌ها و ساختارهای دیگر مانند ساختمان‌ها در برابر خطراتی مانند سیل و زلزله استفاده کنند.

مزایای استفاده از حسگرهای فیبر نوری
در مقایسه با حسگرهای دیگر، مهندسان معتقدند که فیبر نوری مزایای زیادی دارد. فیبرها هم داده ها را گردآوری و هم منتقل می کنند که کار طراحی را ساده می کند. نسبتا ارزان هستند و نسبت به تداخل الکترومغناطیسی هم در امان هستند و این مسئله در صنعت ساختمان نکته مهمی است. کارکردن با این فیبرها در نزدیکی مواد قابل اشتعال یا قابل انفجار خطری ندارد. زیرا در فیبرها جریان الکتریکی وجود ندارد.
“پائولو کورواگلی می گوید”: «حسگرها بسیار پایدار هستند و نیاز به کالیبراسیون مجدد و پیوسته ندارند و وضعیت بد محیطی را نیز تحمل می کنند. به این ترتیب می توان مدت های طولانی از وضعیت ساختار خبردار شد.
کاربردهای دیگر این فناوری چیست؟
ایده اصلی طرح این است که ورقه های مشبک هوشمند را همراه با حسگرهای فیبر نوری به وسیله ای قابل استفاده برای زیر ساختار جاده تبدیل کرد تا بتوان آن را برای هر ساختاری که خطراتی مثل سیل و زلزله تهدیدش می کند بکار برد.
“آلدو تمپستی”، مهندس صنایع شیمیایی و مسئول هماهنگ کننده پروژه «مولتی تکستو»، درباره کاربردهای دیگر این فناوری می گوید: «این فناوری کاربردهای بالقوه دیگر به غیر از کار جاده سازی دارد. در صنعت ساختمان می توان از آن برای خبرگرفتن از پایداری ساختمان پس از زلزله استفاده کرد، یا می توان آن را برای اندازه گیری لرزش و کرنش در ساختارهایی که تحت شرایطی چون عدم پایداری هستند برای پیش بینی سانحه به کار برد.»

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *