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2009年美國撼動科學界的橋梁診斷者

時間:2009-11-06 08:45來源:www.mocsil.com 作者:監測人 點擊:
科學家杰羅姆·林奇(Jerome Lynch)的成就是,他正在制造一種可用于監測橋梁結構的精確傳感器,這種傳感器能夠事先發現大橋結構上的缺陷,以避免發生大橋坍塌等災難事故。
  

上榜理由:他的橋梁傳感器可以查出肉眼看不到的建筑缺陷。

姓名:吉羅姆·林奇(Jerome Lynch)

年齡:34歲

所屬機構:密西根大學

    監測人報道:美國著名的通俗科學雜志《大眾科學》(Popular Science)網站評出了2009年美國國內撼動科學界的10大青年英才之一羅姆·林奇(Jerome Lynch),科學家杰羅姆·林奇(Jerome Lynch)的成就是,他正在制造一種可用于監測橋梁結構的精確傳感器,這種傳感器能夠事先發現大橋結構上的缺陷,以避免發生大橋坍塌等災難事故。

林奇為他的職業感到驕傲。他總愛指出:“美國有60多萬座橋梁,幾乎個個都是完美的。”他說:“我們有很好的追蹤記錄,我們是勤奮的土木工程師。”但是一旦我們的工作出現了差錯,就會導致嚴重的事故——比如2007年在明尼阿波利斯市,由于主受力梁使用了不合格的加固板導致了I-35W 橋的坍塌,13人失去了生命。密西根大學工程技術專業的教授林奇一直在思考怎么樣將幾樣東西合在一起又可以將它們徹底分開。

他對于避免類似I-35W橋所發生的事故所提出的解決方案就是“傳感器皮膚”,它可以時時偵測橋梁的脆弱點并及時在事情變的危險之前警告檢查人員。林奇說:“在大的建筑結構出現問題之前我們就能發現問題,這難道不好嗎?”

如今,在美國只有極少數的橋梁配備了可以偵測地震的傳感器,很大程度上是由于給一座橋裝備足夠數量的可以偵測多重威脅的設備耗資巨大,林奇說:“金門大橋只有一英里多長,但是偵測設備所用到的特殊導管一英尺就要10美元,一臺傳感器的價格更是高達數千美元。”所以每兩年工程師們都依靠肉眼檢查一遍大橋。

林奇的傳感器帶有無線感測節點,它們與安裝在大橋各個位置的節點相互保持通訊,它們可以自己處理偵測到的數據并將潛在的問題通過手機數據連接器反饋到當地檢查員的辦公室。每個傳感器由一個一平方英尺面積并且可以覆蓋在關鍵結構成分上的聚合體組成,就如同 I-35W橋上的加固板一樣。當電極調整電阻檢查橋梁的拉力、腐蝕度、負荷量以及一些其他壓力數據的時候,根據事先設定好的程序或者檢查員的命令,一個微型處理器可以通過內嵌在板片中的含碳納米管傳送電流。問題部位可以顯示在橋梁的電腦繪圖上。林奇還不知道一個傳感器要花多少錢,但僅僅是因為它們是無線的就可以使其布置花費比現在的傳感器低,還可以省去一筆不必要的檢查費用。

 

林奇知道如何聰明的使用時間,他在斯坦福大學獲得土木工程的碩士和博士學位之后回到密西根大學又取得了電機工程碩士學位。911事件之后,林奇成立了一家公司專門生產無線基礎設施傳感器并在密西根州培訓人才。斯坦福大學的結構工程教授金勞(Kincho Law)說:“林奇博士有可能是同輩人中在早期的職業生涯中最受關注的學者。”

林奇的“傳感皮膚”將會在明年走出實驗室,被應用于測試密歇根州的三座高速公路橋和三座位于韓國的橋。他現正在研制“涂料型”的傳感器,它們可以安裝在任何需要偵測的物體上,比如飛機、管道等等;另外一個版本的傳感器可以從它所偵測的物體的振動上獲取其自身的動力。林奇說:“用肉眼檢查總是存在固有的不確定因素,我們需要更好的工具幫助我們檢查橋梁。”

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