機械工程學系的研究團隊研發了一種納米複合材料傳感器，可直接噴塗於結構上，形成傳感器網絡以提供結構健康狀況的實時資料。

傳感器網絡的噴塗過程

機械工程學系的研究團隊在蘇眾慶教授和周利民教授帶領下，研發出一種由納米複合材料製成的嶄新傳感器，可直接噴塗於平坦或彎曲的工程結構。傳感器可組成網絡，在結構上裝置後，便可實時檢測結構之健康情況，並迅速和準確地顯示任何損壞部份。傳感器會接收結構內產生的超聲導波，任何結構上的損壞均會干擾超聲導波的傳輸過程，而其產生特有的波散射現象，會被記錄在傳感器網絡中。由研究團隊開發的一體化系統可根據超聲導波的散射現象，準確地檢測及量化結構損壞的情況。這種傳感器重量極輕，而且製造成本低廉，可大量採用以檢測隱藏在結構內部的問題，有助開創以超聲波為基礎的結構健康監測新時代。

每個傳感器會經由印刷在結構上的線路連接網絡，其結構與人體的神經系統相似。網絡在分析和比較由電阻率轉換而成的電訊號後，便可發現結構出現的問題，並將信號轉化成三維圖像。

由研究團隊開發的創新納米複合材料傳感器較傳統的傳感器優勝。這種嶄新的傳感器僅重 0.04 克，即是說可以在同一個結構上設置多個傳感器，以收取更多訊息作分析用途，但負重量卻減少。這種傳感器亦具有更大的反應頻率範圍，較現有納米複合材料傳感器的最高反應頻率高出 400 多倍。

蘇教授解釋：「這種創新的納米複合材料傳感器不但輕巧，而且靈活度高，可應用於移動的結構如列車和飛機，提升工程結構的安全，以及革新傳統結構保養的理念」。

新傳感器的另一優點是成本效益，由於價格低廉，因此可以大量製造以建立密集的傳感器網絡。創新的噴塗式技術令傳感器的安裝過程比慣常方法更快更高效，並適用於多種結構表面。

這項新技術已刊載於多本國際頂尖期刊，包括 Ultrasonics、Carbon、Smart Materials and Structures 和 Composites Science and Technology。 ♦