STRAIN PAINT: NONCONTACT STRAIN MEASUREMENT USING SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBE COMPOSITE COATINGS

"Strain Paint: Noncontact Strain Measurement Using Single-Walled Carbon Nanotube Composite Coatings". P. A. Withey, V. S. M. Vemuru, S. M. Bachilo, S. Nagarajaiah, R. B. Weisman. NANOLETTERS.  

In press. DOI: 10.1021/nl301008m

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl301008m 

 Translation to spanish:

Prof. Satish Nagarajaiah: Las medidas de esfuerzos o de tensión se hacen en puentes, algunos de los puentes más modernos y más largos son puentes en los que es muy importante monitorearlos continuamente. Lo mismo ocurre con los edificios, hay algunos edificios en California en los que se han colocado sensores para medir los efectos producidos por terremotos. A los aviones usualmente se les hacen pruebas cuando se encuentran en tierra, cuando se está fabricando un avión nuevo, cuando se diseña un nuevo alerón o un nuevo fuselaje, por ejemplo, y las pruebas se realizan cuando se les da mantenimiento; pero lo que se quiere hacer es que la estructura misma del avión pueda realizar monitoreos regularmente y no necesariamente cada año o cada medio año, como ocurre actualmente.

Prof. Bruce Weisman: La "pintura para tensiones" es un barniz polimérico como el que se suele usar para proteger superficies, en el cual se han dispersado nanotubos de carbono, y una vez que se ha aplicado sobre una superficie, se ilumina con un haz láser, el cual excita a los nanotubos de carbono que están en la película, y utilizando un dispositivo óptico es posible medir y analizar la emisión de luz de los nanotubos de carbono, y a partir de las posiciones de los espectros de emisión se puede deducir qué tanto se deforma y qué tanta tensión hay en la superficie, sin tener siquiera que tocarlo.

Vishnu Vemuru: La luz láser que viene de la fuente está, de hecho, incidiendo aquí, sobre la muestra en la que tenemos la "pintura para tensiones". De hecho, la muestra se somete a alguna tensión rotando este tornillo, y mientras tanto se obtiene una lectura perfecta de esta muestra, la cual se muestra sobre la pantalla. Esta es la manera en que está dispuesto el experimento.

Prof. Paul Withey: Se trata de un recubrimiento transparente, que puede aplicarse sobre cualquier superficie, así que no se afecta el color de la superficie en la que se aplicó. Se midieron tensiones de muy baja intensidad, así que estamos buscando cualquier material o substrato en el que se requiera la investigación de esfuerzos de baja intensidad antes de que pueda haber algún problema con él. A estas bajas intensidades, estos nanotubos permiten esos pequeños esfuerzos, esfuerzos de hasta 1% ó 2%.

Prof. Satish Nagarajaiah: Estas tensiones son las que típicamente se han usado por cerca de 50 años para realizar este tipo de mediciones, y en esta ocasión con la nueva tecnología las pruebas se pueden, potencialmente, llevar a cabo con avances digitales. Algunos nuevos aviones 707 poseen esta tecnología de sensores formando parte de sus mismos materiales, lo cual no sólo les sirve de sensores, sino que también de refuerzo mecánico y de protección de la superficie en contra de corrosión. Este tipo de cosas vuelven más funcional al material.