Срочная новость

Сейчас воспроизводится:

Технический текстиль: сильнее, чем стихийные бедствия


Sci-tech

Технический текстиль: сильнее, чем стихийные бедствия

Лишь нескольких секунд оказалось достаточно для разрушения всего исторического центра старинного итальянского города Аквила. В результате землетрясения, сила которого составляла 5,8 балла по шкале Рихтера, здесь и в близлежащих городах погибли 308 человек. Трагедия произошла рано утром 6 апреля. Более 50 тысяч человек остались без крова.

Говорит житель Аквилы Федерико Порфирио: “Я все еще помню ту ночь. Моя кровать переехала с одного места на другое. Упали все книги. С улицы доносились страшные звуки, все падало, рушилось. Я никогда этого не забуду”. В разрушенный центр Аквилы разрешено проходить только полицейским, пожарным и инженерам-строителям. Они пытаются оценить, какие архитектурные структуры могут быть сохранены, и как это сделать. И у них есть на этот счет одна идея: а именно – использование технического текстиля, в частности – углеродного волокна или стекловолокна. Они надеются, что эти материалы помогут стабилизировать здания, такие как это. Джулио Морандини, инженер-строитель: “Для лучшей защиты этого здания, нам, в первую очередь, придется защитить эти столбы. Мы должны будем полностью очистить поверхность и оставить только бетон, а наш материал из углеродных волокон зафиксировать, в основном, в нижней части столба. В зависимости от вида защиты, который определяет, инженер, вы можете использовать или углеродное волокно, или стекловолокно. Оба эти материала являются очень гибкими и тонкими и могут легко приспосабливаться к любой геометрии структурных элементов, которые нужно защитить”. Но этим прогресс использования технического текстиля не ограничивается. Мы перенесемся в район Венеции, которая расположена примерно в 500 километрах к северу от эпицентра землетрясения. Здесь исследователи работают над созданием многофункциональных волокон будущего. Эти материалы способны защитить структуры зданий во время или после землетрясений, оползней и других стихийных бедствий. А благодаря встроенным датчикам они также помогут оценить размеры ущерба. Исследования ведутся в рамках специального европейского проекта, который называется Polytect. Томас Мессервей, инженер-строитель: “Идея состоит в том, чтобы сделать архитектурные структуры больше похожими на человеческое тело, то есть – создать для них кожу. Кроме того, анализируя информацию, получаемую с датчиков, мы можем следить за состоянием структуры здания в долгосрочный период. Мы можем создать так называемое “моделирование структуры” и ответить на четыре вопроса: имеется ли повреждение, где именно произошло повреждение здания, насколько серьезно это повреждение и, наконец, что оно означает и каким будет будущее этого здания после такого повреждения”. Некоторые подобные образцы уже находятся в стадии разработки. Томас Мессервей: “Этот продукт предназначен для сторительства. Стеклянные волокна идут в разных направлениях, и нагрузки в архитектурных структурах также идут в различных направлениях. А внутри находятся датчики, в данном случае – датчики волоконно-оптических кабелей. Это позволяет нам направить туда свет, чтобы оценить состояние здоровья конструкции. В геотехнической области, для защиты от оползней, эти волокна можно поместить под землю. Можно использовать фильтрующие материалы или материалы в виде проволочных сеток. И те, и другие служат для укрепления почвы или фильтрации воды, и в то же время есть возможность распространения света и информации, благодаря датчикам, что позволяет знать о том, движется ли почва. Еще одно интересное предложение – волокна в форме веревки. Внутри у них находятся волоконно-оптические кабели, которые могут реагировать на химические вещества. С их помощью можно проверить участок на наличие химических веществ, например, на мусорной свалке, или измерить температуру под землей”. Основная технологическая проблема связана с размещением датчиков в волокна в процессе вязания простым, эффективным, быстрым и надежным способом. Донато Занджани, координатор проекта Polytect: “Мы должны были разработать сложные специальные датчики, способные понять, что происходит, например, внутри здания, чтобы контролировать информацию о деформации, температуре, влажности, жесткости или наличии химических веществ. И в то же время, мы должны были разработать методы, чтобы правильно внедрить эти датчики в волокна. Еще одна очень важная задача заключается в проведении и развитии лабораторных тестов для детального анализа информации, получаемой с этих датчиков”. Лабораторные тесты частично проводятся здесь, в немецком городе Хемнице. Этот эксперимент называется “грибным тестом”. Образцы полипропилена или стеклянных волокон деформируются до предела. Франк Вейганд, инженер-электрик SFTI: “Эти текстильные материалы, как правило, оснащены датчиками, активными зондами, которые контролируют структуры в процессе нагрузки. То есть мы можем высчитать таким образом ту силу, которая направлена на эти структуры. Зонд обнаруживает критическую нагрузку перед потенциальным поражением этих нитей или проволочных сеток. Задача состоит в том, чтобы защитить зонд таким образом, чтобы он не сломался при небольшой нагрузке и мог бы помочь обнаружить возможную катастрофу в нужный момент”. Благодаря таким тестам ученые могут измерить прочность технического текстиля, изношенность материалов и выявить критические для них нагрузки. Вяжут такие материалы со встроенными датчиками специальные машины. К производственному процессу предъявляются жесткие технические требования. Петра Франитза, STFI: “Когда речь идет о моде и об обычной одежде, то я думаю о существующих осенних, зимних, летних коллекциях и тенденциях в моде, на которые я должна быстро реагировать. Но когда речь идет о технической текстильной промышлености, за мной стоит машина, которая должна выполнять различные функции. Я должна сохранять определенные технические прерогативы, которые не могут быть подчинены требованиям моды, так как здесь речь идет о спасении человеческих жизней. Особенно в анти-сейсмических конструкциях. Это не дань моде, мы хотим сделать дома более безопасными, чтобы избежать их полного разрушения”. Это – практический путь, продолжая который исследователи могут принести конкретную пользу в преодолении последствий землетрясений, таких как в Аквиле. Катастрофы, от которой оставшиеся в живых до сих пор не могут оправиться. Говорит Венусия Алонсо из Аквилы: “Я все еще не хочу возвращаться домой. Даже если мне позволили бы сделать это, я не смогла бы чувствовать себя там в безопасности. С момента землетрясения прошло не так уж много времени. Раньше после землетрясений в других местах в Италии власти разрешали людям вернуться домой, но затем происходили еще более сильные землетрясения. Я не хочу впадать в психоз, но я предпочитаю спать в этом лагере”. Мониторинг текстильных технологий становится новым исследовательским инструментом, направленным против разрушений, вызываемых стихийными бедствиями.

Website : http://www.polytect.net/"

Выбор редакции

Следующая статья
Детям, страдающим сердечными заболеваниями, в Европе помогут при помощи новых технологий

Sci-tech

Детям, страдающим сердечными заболеваниями, в Европе помогут при помощи новых технологий