Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали волоконно-оптическую систему для непрерывного мониторинга геотекстиля, сообщает портал Naked Science.
В процессе возведения зданий, дорог, дамб, мостов и тоннелей активно применяется геотекстиль — синтетический материал, способствующий укреплению грунтового основания и увеличению его несущей способности. На сегодняшний день большое внимание уделяется изучению идеи «умного геотекстиля»: непосредственно в сам материал внедряют специальные датчики для удаленного контроля состояния грунта. Это значительно повышает безопасность объекта, позволяя заранее узнать о необходимости проведения ремонта или о возможных аварийных ситуациях. Она надежно фиксирует его смещение с точностью до 0,5 мм и стоит гораздо дешевле, чем волоконные датчики, которые пока используются для контроля состояния зданий и сооружений. В отличие от волоконно-оптических датчиков, которые применяются для мониторинга зданий и сооружений, датчик ПНИПУ обеспечивает надёжный контроль состояния грунтовых слоёв в условиях нестабильной среды, такой как песок, торф и глина.
Датчик, разработанный специалистами ПНИПУ, состоит из ABS-пластика и оптоволокна Corning SMF-28. Эти элементы гарантируют стабильность и безошибочность работы системы. В ходе опытов датчик фиксировал колебания интенсивности смещений, после чего отправлял сигнал в фотоприёмник, где его обрабатывала специальная программа.
По словам Иллариона Никулина, профессора и заведующего кафедрой общей физики ПНИПУ, использование волоконно-оптических датчиков в геотекстиле позволит осуществлять дистанционный мониторинг состояния грунта и собирать информацию о возможных изменениях его структуры.
Изображение: Freepik