Un capteur pour détecter les dommages aux tuyaux en temps réel a été fabriqué à l’aide de cristaux


Selon le Dr Sarah Guerin de l’Université de Limerick, le capteur à base de cristal peut détecter des fuites «  aussi petites que 2 mm  » dans les conduites d’eau.

Un chercheur de l’Université de Limerick a mis au point un capteur à faible coût qui peut détecter les dommages dans les tuyaux en temps réel et pourrait contribuer à économiser l’eau.

Ce capteur utilise des cristaux très sensibles et respectueux de l’environnement qui génèrent un signal électrique en réponse à la fuite.

«Le capteur est constitué d’acides aminés cristallisés suffisamment sensibles pour détecter des fuites aussi petites que 2 mm», explique le Dr Sarah Guerin, chercheuse postdoctorale au Département de physique de l’Université de Limerick et à l’Institut Bernal.

«Les simulations informatiques montrent qu’ils génèrent de l’électricité en réponse à une force – telle qu’une contrainte ou une vibration – connue sous le nom d’effet piézoélectrique.»

Dans une étude publiée cette semaine dans Cell Reports Physical Science, une collaboration de recherche irlandaise entre le Bernal Institute et le Dynamical Systems and Risk Laboratory de l’University College Dublin a validé le capteur à base de cristaux.

Guerin, qui développe des dispositifs à cristaux d’acides aminés depuis 2017, a déclaré qu’il s’agissait de la première validation de ces cristaux biologiques pour des applications dans le monde réel.

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Les chercheurs ont noté que les techniques basées sur les vibrations se sont avérées efficaces pour la détection précoce des fuites dans les tuyaux de transport de fluides, ce qui est crucial pour un accès durable à l’eau.

Mais ils ont ajouté que les solutions commerciales actuelles sont soit très coûteuses, inadaptées aux tuyaux courbes, soit alimentées par batterie.

«Ce capteur présente un certain nombre d’avantages par rapport aux technologies actuelles», a déclaré Guerin. «Il est flexible, peu coûteux à fabriquer et surpasse les céramiques et les polymères utilisés dans les applications de surveillance de la santé des structures. Le processus de fabrication est adapté à la production de masse de ces appareils.

«Les matériaux piézoélectriques biomoléculaires tels que ceux-ci offrent une alternative peu coûteuse, non toxique et renouvelable aux dispositifs piézoélectriques commerciaux actuels, qui reposent sur des éléments lourds toxiques ou nécessitent un traitement intensif.»

Le professeur Vikram Pakrashi de l’University College Dublin, qui était un auteur principal de l’étude, a développé des installations d’essai pour valider les matériaux pour la surveillance de la santé des structures qui simulent les dommages dans les bâtiments et les pipelines. Il a dit que les résultats de la recherche étaient «significatifs».

«Ces capteurs à base d’acides aminés fourniront une détection en temps réel de la dégradation des tuyaux, permettant une prise de décision basée sur les données sur la réparation et la maintenance, contribuant ainsi au défi mondial de l’accès équitable à l’eau», a-t-il déclaré.

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