Традиционные методы диагностики прочности больших конструкций сложны, требуют уймы времени, серьёзного оборудования, высококвалифицированного персонала, а потому безмерно дороги. К счастью, прикладная наука не стоит на месте, что демонстрируют исследователи из Университета Стратклайд (Глазго, Шотландия), работающие над новым способом такого рода испытаний.

Самое удивительное: всем будет заниматься почти обычная краска, которая поможет выявить на ранней стадии микроскопические дефекты в конструктивных элементах ветряков, шахтных опор, мостов и пр. К ней лишь нужно подсоединить активные электроды, и тогда никакие микротрещины, могущие со временем перерасти в дефекты, которые погубят всю конструкции, не страшны. Во всяком случае на это рассчитывает д-р Мохамед Саафи, возглавляющий факультет гражданского строительства вуза. По его словам, развитие технологии «умной краски» далеко продвинет индустрию неразрушающего контроля крупномасштабных сооружений и объектов.

Рис. 1. Мохамед Саафи и образец его чудо-нанокраски с электродами (фото University of Strathclyde).

Кроме того, в отличие от обычной контрольно-измерительной аппаратуры, краска и электроды не нуждаются в систематической поверке специалистами; их применение доступно даже персоналу без серьёзной подготовки. Сокращение человеческого вмешательства в процесс мониторинга — ещё одна статья удешевления технологии.

При производстве краски используются зольная пыль (отходы сжигания угля) и относительно недорогие высокоупорядоченные углеродные нанотрубки. В готовом виде краска по физическим свойствам похожа на цемент, поэтому её можно применять в агрессивных средах, там, где погодные условия затрудняют обычные методы.

Мониторинг осуществляется через сеть беспроводных датчиков, к которым «подключена» чудо-краска. Сенсоры при поступлении к ним тока подают сигнал о наличии микротрещин, например, в бетонном фундаменте ветряка.

Г-н Саафи согласен с тем, что технология не позволяет иметь постоянный доступ к некоторым внутренним элементам конструкции, но всё же она способна осуществлять общий мониторинг сооружения, что, конечно, правда.

По данным исследователей,

стоимость подобного метода контроля прочности сооружений не превысит 1% от того, во что обходятся современные технологии с их многочисленным оборудованием. Уже проведены первые испытания, подтвердившие работоспособность идеи. Вскоре начнутся тесты на крупномасштабных действующих сооружениях.