أكد فريق من العلماء الألمان من معهد فراونهوفر لتقنيات القياسات الفيزيائية في فرايبوغ أن طائرات المستقبل ستتمكن من "الاستشعار" بكافة الأضرار في هياكلها حتى ولو كانت دقيقة.
وقال الباحثون إن أجهزة استشعار حرارية تراقب هيكل الطائرة سوف تتمكن من اكتشاف أي خلل أو شقوق ثم ترسل رسالة باللاسلكي إلى وحدة للمراقبة. وسيمكن لتلك الأجهزة استشعار أي خلل، حتى التصادمات البسيطة مثل اصطدام طائر بالطائرة، والتي يمكن أن تشوه هيكل الطائرة وتسبب ضغطاً في المادة يمكن أن يتحول بعد ذلك إلى شقوق. ومستقبلاً سوف تكتشف أجهزة الاستشعار الموجودة في جسم الطائرة التلف أو العطل في وقت مبكر مما يسهل من أعمال الصيانة والإصلاح كما يقول العلماء.
معهد ألماني يطور تقنية جديدة للكشف عن أي خلل في الطائرة
وأجهزة الاستشعار خفيفة ولا تحتاج إلى كابلات أو بطاريات، وهي تستمد طاقتها من اختلاف درجات الحرارة بين الهواء في الخارج حيث درجة الحرارة تتراوح ما بين 20 تحت الصفر حتى 50 تحت الصف وكابينة المسافرين داخل الطائرة حيث درجة الحرارة نحو 20 درجة مئوية. ونظرا لعدم وجود بطاريات يتم تغييرها يمكن وضع أجهزة الاستشعار في أماكن يصعب الوصول إليها في الطائرة.
ويوضح الدكتور ديرك إيبلينغ وهو عالم في معهد فراونهوفر أنه سيتم استخدام مولدات طاقة حرارية كهربائية تم تطويرها بالتعاون مع شركة مايكروبيلت وتعديلها لتعمل بفعالية. والمواد الحرارية الكهربائية هي أشباه موصلات تولد طاقة كهربائية تحت تأثير اختلاف درجة الحرارة، فإذا تم توصيل عدد من هذه العناصر الحرارية الكهربائية في مجموعات، فإنها تنتج طاقة تكفي لتشغيل أجهزة استشعار صغيرة وأيضا جهاز لاسلكي ينقل نتائج القياسات إلى وحدة مركزية. ويواصل الباحث قائلاً: "إننا أيضاً نستغل التدفق الحراري إلى أقصى درجة".
الاستفادة من أجهزة الاستشعار في الطب
وهناك سؤال رئيسي هو كيف يتماشى مولد حراري كهربائي مع المناخ الدافئ والبارد حتى ينقل حرارة كافية. وللحصول على إجابة، أنشأ العلماء غرفة مناخ تحاكي درجة الحرارة الخاصة بجسم الطائرة. وتم بالفعل بناء أول النماذج الأولية المثالية. وتطوير نموذج أولي للنظام الإجمالي ومن بينه جهاز الاستشعار والمولد الحراري الكهربائي وجهاز لتخزين الطاقة وشحن الالكترونيات ونظام نقل الإشارات من المقرر استكماله في غضون ثلاث سنوات على أمل التمكن من دخول النظام مرحلة الإنتاج.
وتجدر الإشارة إلى أن مجالات استخدام أجهزة الاستشعار ذاتية الطاقة متعددة، ففي السيارات يمكن أن تساعد على تخفيف الوزن بعدم الحاجة إلى مجموعات الكابلات الثقيلة. كذلك هي مفيدة أيضا في المباني القديمة حيث يمكن تركيبها بسهولة على الجدران على سبيل المثال لقياس الرطوبة، كما يمكن استخدامها في القطاع الطبي أيضا، فجهاز استشعار يوضع على قميص الرياضي يمكن أن يراقب نبضه خلال التدريب ويمكن أن تحصل الوسائل السمعية المساعدة على طاقتها من حرارة جسمه.
