美國麻省理工學(xué)院(MIT)的土木工程師們，最近與德國波茨坦大學(xué)(University of Potsdam)的物理學(xué)家共同開發(fā)出一種可持續(xù)監(jiān)控建筑結(jié)構(gòu)的電子技術(shù)。該研究團(tuán)隊(duì)表示，將一種具備電氣特性、類似皮膚的柔軟織物附著在建筑結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)裂縫之處，例如橋梁下方，就能偵測裂縫是否發(fā)生。

這種新開發(fā)的“傳感皮膚(sensing skin)”，是以柔軟、具彈性的熱塑橡膠(thermoplastic elastomer)，混合對于裂縫特別敏感的二氧化鈦 (titanium dioxide)所制，搭配可量測該傳感皮膚的電荷變化的黑碳(black carbon)涂料做成補(bǔ)丁形狀。這種感測方法的專利已經(jīng)在2010年3月提出申請。

用這種傳感皮膚所做成的不同形態(tài)長方形補(bǔ)丁，能黏附在結(jié)構(gòu)的表面上，偵測特別容易在某個(gè)部位產(chǎn)生的裂縫。舉例來說，用傳感皮膚做成面積3.25英寸見方的補(bǔ)丁，就可偵測因切變——即在堆積層的不同方向的運(yùn)動(dòng)——而造成的裂縫。將貼布以水平方式分布，就可偵測橫梁凹陷造成的裂縫。

至于與這種傳感補(bǔ)丁搭配的幕后電子設(shè)備，則是一套與傳感皮膚連結(jié)的電腦系統(tǒng)，會(huì)每日一次送出一道電流，量測每片補(bǔ)丁的電容量(capacitance)──也就是傳感皮膚所儲(chǔ)存的能量，并偵測鄰近的補(bǔ)丁之間是否產(chǎn)生差異。裂縫的形成會(huì)在補(bǔ)丁之下的混凝土產(chǎn)生非常微小的運(yùn)動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致電容量變化。

電腦將24小時(shí)不間斷地偵測裂縫是否形成，并掌握確切的位置。研究人員指出，其他的傳感裝置已被證實(shí)并不容易達(dá)到這樣的效果。目前研究團(tuán)隊(duì)所發(fā)表的最大補(bǔ)丁原型，面積是8英寸x4英寸。參與這項(xiàng)研究的是MIT土木與環(huán)境工程系(CEE)研究生Simon Laflamme、該系教授Jerome Connor，以及波茨坦大學(xué)研究人員Guggi Kofod、Matthias Kollosche。