新型“应变涂料“会在物体结构受力时发出荧光
一种用于飞机、桥梁和其他结构的涂层可以使不可见部位的损伤检测变得容易。
用于航天飞机上的应变涂料 布鲁斯·韦斯曼/莱斯大学
各种新型涂料和传感器可以帮助工程师们检测结构中到处存在的应力或变形，但大多数会受限于可以检测的变形范围以及需要物理连接到输出设备。赖斯大学的研究人员可能已经克服这些障碍。他们使用装于碳纳米管的“应变涂料”，通过发射近红外光提醒工程师存在于结构内部的应力和压缩。
镶嵌在飞机翅膀的传统应变传感器是有用的，但它们生成飞机结构完整性的整体画面的能力有限（安装在桥梁或建筑物上的各个传感器与此类似）。它们通常检测特定位置的应变并且只能测量特定方向上的受力。换句话说，它们只能测量最常见的各种应变--它们不会将未知的部分列出来并计算在内。
莱斯大学研制的应力漆可以在检测人员不需要非常接近被检测物体的情况下，描画出物体的整个区域，任何方向上的应力图。它利用一个早已被发现的半导体碳纳米管的特性进行工作。这个特性是受损的碳纳米管会在近红外光下发出荧光。对于飞机机翼来说，任何部位受到内部结构的压力或张力，应变漆涂层会在近红外光下发光。
这意味着地面飞机检查人员使用手持式红外光谱仪，可以生成整个机翼的应变图。这个应变图显示机翼的任何位置和任何方向上的应力，而不仅仅是放置了传感器的位置。此外，飞机不必在地面上做结构完整性的测试。布鲁斯·韦斯曼是应变涂料的研究人员之一，曾向美国宇航局表达过这种想法，即将这种涂层用在飞船上，可以使宇航员（或自动化系统）在试图重返大气层之前，在运行轨道上检查飞船外表的任何结构损伤。当然，这种涂料同样适用于如桥梁和隧道等更多的静态结构。因为有些性能仍然需要在实验室中进行优化，应变涂料还没有做好进入市场的准备。但研究人员说，这将有机会做进一步的改善。不同的应变涂料可以针对特定应用进行开发，不仅可以优化已有的应变检测特性，而且推出涂料的其他属性。试想一下：飞机的应变涂料也可以为飞机做防腐，或者飞船的应力测试涂层同时可以做热屏蔽。
