Konstruowanie różnych obiektów budowlanych, maszyn, urządzeń technicznych to nie lada wyzwanie. Tym większym jest jeszcze umiejętność zdiagnozowania nadchodzącej awarii w wyniku zmiany naprężeń w strukturze danej konstrukcji. Okazuje się, że będziemy mogli zawczasu przewidzieć wiele tragedii dzięki nanomateriałom opracowanym przez Polaków.
Czytaj też: Polacy mogą patrzeć z zazdrością. U sąsiada budują pompę ciepła, jakiej jeszcze nie było
Prof. Łukasz Marciniak oraz Maja Szymczak z Instytutu Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN (INTiBS) są autorami nowatorskiej metody pomiary zmiany ciśnienia przy użyciu nanomateriałów luminescencyjnych.
Przypomnijmy, że luminescencja jest zjawiskiem emisji fal świetlnych przez luminofory, które wywołuje źródło inne niż promieniowanie cieplne, czyli wysokie temperatury. Badacze stworzyli taki materiał, którego widmo emisji jest zależne od ciśnienia (naprężeń) występującego w obiekcie.
Mówiąc o materiale, tak naprawdę mamy na myśli swoistego rodzaju farbę lub lakier zawierającą materiały luminescencyjne. Więcej na temat wynalazku możemy dowiedzieć się z artykułu naukowego na łamach Chemical Engineering Journal.
Czytaj też: Kot Schrödingera stanął na głowie. Za historycznym dokonaniem stoją Polacy!
Polacy stworzyli materiały, które uprzedzą o uszkodzeniach w budynkach, maszynach i innych obiektach technicznych
Polscy naukowcy tłumaczą w rozmowie z portalem Nauka w Polsce, że ich rozwiązanie można stosować ciągle i nie wymaga żadnego dodatkowego zasilania. Pokryty specjalną farbą obiekt skanujemy kamerą i w czasie rzeczywistym dostrzegżemy naprężenia prowadzące do ewentualnych uszkodzeń.
Przełomowym aspektem ich odkrycia jest to, że opracowany materiał charakteryzuje się rekordowym przesunięciem widma emisji o 23 nm na gigapaskal. Jest to największa wartość spotykana w literaturze naukowej, o czym wspominają autorzy w swojej pracy. Oznacza to, że zmiany koloru w zależności od ciśnienia w obiekcie będą widoczne dla człowieka gołym okiem.
Czytaj też: Kraków na ustach świata. Polacy opracowali niesamowity akumulator
Warto dodać, że nanomateriał luminescencyjny w przeciwieństwie do innych takich manometrów (urządzeń do pomiaru ciśnienia) nie reaguje na zmiany temperatury, a zatem jego pomiary są jeszcze dokładniejsze. Działanie “urządzenia” dokładnie wynika z domieszkowania chromem trójwartościowym. Wówczas pod wpływem ciśnienia dystans między jonami materiału się zmienia, co prowadzi do równoczesnej zmiany sił pola krystalicznego, a to przekłada się bezpośrednio na kolor emisji widma.
