Кирпич на связи

АрхивЧеловек и Общество

Скрестив сенсорные и беспроводные технологии с основным строительным материалом всех веков и народов, ученые создали кирпич, который может сообщать удаленному оператору о состоянии конструкции.

Похоже, анекдоты про пресловутый кирпич, падающий на голову прохожему, скоро уйдут в историю. Ведь строительным материалам в ближайшее время предстоит сильно поумнеть. На это рассчитывают сотрудники Университета Иллинойса в Урбана-Шампэйн, создавшие кирпич, который будет не калечить, а спасать жизни людей. «Это изобретение изменит будущее строительной индустрии, — считает профессор Чанг Лю (Chang Liu, на фото). — Нас окружает все больше и больше умных электронных приборов, однако здания, в которых мы живем и работаем, остаются «неразумными».

Первым камешком в основание новых «разумных зданий» ляжет кирпич, разработанный профессором вместе со своим студентом Йоном Энгелем (Jon Engel). Скрестив сенсорные и беспроводные технологии с основным строительным материалом всех веков и народов, они создали кирпич, который может сообщать удаленному оператору о состоянии конструкции. Испытательный образец собран из термистора, акселерометра, мультиплексора, передатчика, антенны и батареи, заключенных в кирпичную оболочку. Находясь в стене, это устройство сможет контролировать показатели температуры, вибрации и подвижности здания. Такого рода информация окажется, например, чрезвычайно полезной для пожарных, которые тушат объятый пламенем небоскреб, или для спасателей, разбирающих разрушенные землетрясением постройки.

«Это лишь один из примеров того, как могут быть использованы сенсорные и беспроводные технологии, — говорит Лю. — Наши датчики можно разместить в бетонных плитах, несущих элементах, стальных конструкциях и многих других строительных материалах. Конечно, срок службы батарейки, питающей устройство, ограничен, однако его можно продлить, если «кирпич» не будет транслировать информацию постоянно, а станет передавать ее через определенные промежутки времени. Кроме того, аккумуляторы можно подзаряжать через наружные контакты».

Пока ученые строят свои системы на общедоступной элементной базе и поэтому видят огромные возможности по их миниатюаризации. «В конечном счете мы сможем разместить все датчики в одном чипе, и внедрить его не в кремний, а в пластик, — говорит Йон Энгель. — Это сделает конструкцию более надежной. Кремний слишком жесткий и хрупкий».

Лю и Энгель уже сконструировали аналогичные датчики на гибких полимерных субстратах. Изготовленный таким образом материал, названный учеными «умной кожей», может использоваться для покрытия любой поверхности, например, в него можно «одеть» пальцы робота. Традиционные тактильные сенсоры могут различать лишь структуру поверхности, — говорят ученые, — а наш датчик в состоянии измерять также ее температуру, электро- и теплопроводность, что позволяет роботу намного лучше оценить предмет, к которому он прикасается.