荊楚網(wǎng)金報綜合消息
“笨得像塊磚頭”這句話得改寫了。最近,美國伊利諾斯州大學(xué)納米技術(shù)研究中心的華裔科學(xué)家劉昌和他的同事們研制出“聰明磚頭(Smartbricks)”(如右圖),它可隨時報告樓房的安全狀況,萬一樓房受損要垮了,它還能預(yù)警。磚頭和電腦相連“聰明磚”和普通磚的區(qū)別就在于聰明磚上有一個電子箱,
該電子箱可以設(shè)計在聰明磚的任何一面上。研究人員在電子箱內(nèi)裝備了一些先進的無線電子器材———傳感器、信號處理器、無線通訊線路和電池;所有這些器材都被壓縮成一個整體。
劉昌說:“建筑工人可以像使用普通磚一樣使用‘聰明磚’!痹谒苣z、木材、鋼筋混凝土等建筑材料中也可以安裝一些傳感器。這些傳感器可以監(jiān)測建筑物的溫度、震動和移動的情況。傳感器把這些信息無線傳送到一個終端電腦中。傳感器檢測受力具體而言,“聰明磚”上的電子箱是怎樣制成的呢?發(fā)明者劉昌和喬恩·埃格爾介紹,他們先在液體水晶聚合體上鑲鍍一層金屬膜,然后利用傳導(dǎo)性的環(huán)氧膠把這層金屬膜和銅線粘接在一起,外面再包裹上一層硅材料,這樣傳感器組就制造好了。
埃格爾表示:“這些微電子傳感器的體積都非常小,因此整個傳感器組也不過只有幾百微米,差不多有七根頭發(fā)那么粗吧!比绱艘粊,電子箱的體積就不會太大。埃格爾強調(diào):“傳感器組的體積還可縮減,我們希望能把它們放在一個芯片上!边@種芯片將被安置在塑料板上,與磚頭連在一起制成“聰明磚”。
埃格爾說:“把傳感器組纏繞在鋼筋上,鋼筋所承受的張力也可以被監(jiān)測。這些‘聰明磚’連接在一起,就可以提供建筑物的整體穩(wěn)定情況。”幫人類“診斷”房屋“9·11”恐怖襲擊事件發(fā)生后,紐約世貿(mào)中心大樓在大火中搖搖欲墜,如果雙子星座采用聰明磚技術(shù)的話,消防人員就可以改變他們的營救策略。在遭遇地震、洪水或者颶風(fēng)襲擊后,聰明磚技術(shù)還可以檢測出建筑物遭受的破壞程度以及建筑物的整體穩(wěn)定情況———這些信息至關(guān)重要。
專家還表示,即使樓房不存在坍塌的危險,樓房管理人員和居民也可以根據(jù)“聰明磚”傳遞的信息來管理和維護樓房。比如,樓房會“告訴”人們:哪里的地基需要加強,哪些墻壁需要修復(fù)。此外,居民可以利用聰明磚提供的信息來調(diào)節(jié)溫度和空氣流通,提高能源的利用效率。目前,伊利諾斯州大學(xué)已為“聰明磚”申請了專利。