طائرات ذكية تكتشف التلفيات في هياكلها

باستخدام أجهزة استشعار حرارية:

قال فريق من العلماء الألمان إن طائرات المستقبل سوف تتمكن من "الاستشعار" بكافة الأضرار حتى ولو كانت دقيقة في بدن الطائرة وهيكلها.
ويقول الباحثون في معهد فراونهوفر لوسائل القياسات المادية في فريبورج بألمانيا إن أجهزة استشعار حرارية تراقب هيكل الطائرة سوف تتمكن من اكتشاف أي انبعاجات أو شقوق ثم ترسل رسالة بالراديو إلى وحدة للمراقبة.
حتى التصادمات البسيطة ، مثل اصطدام طائر بطائرة ، يمكن أن تشوه هيكل بدن الطائرة وتسبب ضغطا في المادة التي يمكن أن تتحول بعد ذلك إلى شقوق. ومستقبلا سوف تكتشف أجهزة الاستشعار في بدن الطائرة هذا التلف في خطوة مبكرة مما يسهل من أعمال الصيانة والإصلاح كما يقول العلماء.
وأجهزة الاستشعار خفيفة ولا تحتاج إلى كابلات أو بطاريات. وهي تستمد طاقتها من اختلاف درجات الحرارة بين الهواء الخارجي (حوالي من 20 تحت الصفر إلى 50 تحت الصفر درجة مئوية) وكابينة المسافرين (حوالي 20 درجة مئوية).
ونظرا لعدم وجود بطاريات يتم تغييرها يمكن وضع أجهزة الاستشعار في أماكن يصعب الوصول إليها في الطائرة.
ويوضح الدكتور ديرك إيبلينج وهو عالم في المعهد "إننا نستخدم مولدات طاقة حرارية كهربائية تم تطويرها بالتعاون مع شركة ميكروبيلت وتعديلها لتعمل بفاعلية".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 راديو ينقل نتائج القياسات إلى وحدة مركزية.
ويواصل الباحث قائلا "إننا أيضا نستغل إلى أقصى قدر التدفق الحراري".
وهناك سؤال رئيسي هو كيف يتماشى مولد حراري كهربائي مع المناخ الدافئ والبارد حتى ينقل حرارة كافية؟
وللحصول على أجابة أنشأ العلماء غرفة مناخ تحاكي درجة الحرارة الخاصة ببدن الطائرة.
وتم بالفعل بناء أول النماذج الأولية المثالية وتطوير نموذج أولي للنظام الإجمالي ومن بينه جهاز الاستشعار والمولد الحراري الكهربائي وجهاز لتخزين الطاقة وشحن الإلكترونيات ونظام نقل الإشارات من المقرر استكماله في غضون ثلاث سنوات على أمل التمكن من دخول النظام مرحلة الإنتاج.
واستخدامات أجهزة الاستشعار ذاتية الطاقة متعددة. ففي السيارات يمكن أن تساعد في تخفيف الوزن بإزالة الحاجة إلى تجمعات الكابلات الثقيلة. كما أنها مفيدة أيضا في المباني القديمة حيث يمكن تركيبها بسهولة على الحوائط على سبيل المثال لقياس الرطوبة.كما أن استخدامها في القطاع الطبي مفيد أيضا. فجهاز استشعار يوضع على قميص رياضي يمكن أن يراقب نبض الرياضي خلال التدريب ويمكن أن تحصل الوسائل السمعية المساعدة على طاقتها من حرارة الجسم.