美国研制出能自我诊断的智能混凝土
高智能材料是材料发展的方向,材料自身能够诊断损伤或裂化,并进行修复,也可能预测自己的寿命。它与生物体有接近的性能,是具有生命的“超机能材料”。如自动改变形状的智能塑料,用其制成椅子,可根据人体形状调整舒适的形状及温度;用其制成墙壁,可根据需要改变颜色和纹路。再如生态建筑,这种建筑与其所在的环境极其相似,一按电钮,房间就能按人的要求扩展或收缩,甚至变形。另外,还可依靠电磁力使房顶悬在空中,室内无任何支撑,通过改变电磁场强度,从而使屋顶上升、下降、倾斜或旋转。
美国伊利诺斯技术学院研究出智能材料。他们研制出的新型智能混凝土,不只是由水泥、砂子和水制成,而是把大量空心纤维掺在混凝土中,空心纤维中再装入“裂缝修补剂”。将其用于楼房、公路、桥梁等建筑物(构筑物)中,一旦这些建筑物(构筑物)破坏开裂,空心纤维也随之开裂,修补剂便从中流出,填充裂缝并且速凝,使裂缝愈合。
智能结构或构造物本身具有敏感元件、处理元件、执行元件的拟生态化体系,就像人的神经、大脑和肌肉一样,它应具有如下功能:
--诊断自身的损伤或劣化。
--能根据环境或状态的变化改变自己的形状。
--自己能抵御振动或噪音。
--自己抵御或修复损伤的进一步发展。
具有以上性能的构造物其寿命和功能的改善将是无限的。美国军用转民用项目的开发受到特别的关注,特别是在航空航天、建筑土木领域。从90年代的技术信息来看, 在建筑土木领域,其应用前景十分广阔,如高速道路、铁路、上下水道、电气、煤气等构造物的破坏预先探知,从而提高其安全性;提高地下、海中直接观察不到的构造物(隧道、海中隧道等)的安全性;预知并修复人不能直接接近的构造物,如原子能反应炉;预知落石、雪崩、塌方等;抵制高架道路的振动,抵消风引起建筑物的摇摆。
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