Le dispositif écologique détecte les dommages aux tuyaux en temps réel

Dispositif écologique développé à UL, en Irlande, détecte les dommages aux tuyaux en temps réel

Dr Sarah Guerin, chercheuse postdoctorale au Département de physique et à l’Institut Bernal à UL Crédit: Sean Curtin / True Media

Un chercheur de l’Université de Limerick a mis au point un capteur peu coûteux et respectueux de l’environnement qui peut détecter les dommages dans les canalisations et pourrait ainsi économiser de l’eau.

Le capteur de détection des dommages utilise des cristaux très sensibles et respectueux de l’environnement qui génèrent un signal électrique en réponse à une fuite.

Il s’agit de la première validation de ces cristaux biologiques pour des applications dans le monde réel, selon le Dr Sarah Guerin, chercheuse postdoctorale au Département de physique et à l’Institut Bernal à UL, qui développe des dispositifs à cristaux d’acides aminés depuis 2017.

Une collaboration de recherche irlandaise entre le Bernal Institute de l’UL et le Dynamical Systems and Risk Laboratory de l’University College Dublin a validé le capteur à base de cristal.

Le journal Cell Reports Science Physique vient de publier une étude sur les résultats de la recherche innovante.

« Le capteur est constitué d’acides aminés cristallisés qui sont suffisamment sensibles pour détecter des fuites aussi petites que 2 mm », a déclaré le Dr Guerin.

«Les simulations informatiques montrent qu’elles génèrent de l’électricité en réponse à une force, comme une contrainte ou une vibration, appelée effet piézoélectrique.

«Les matériaux piézoélectriques biomoléculaires tels que ceux-ci offrent une alternative peu coûteuse, non toxique et renouvelable aux dispositifs piézoélectriques commerciaux actuels, qui reposent sur des éléments lourds toxiques ou nécessitent un traitement intensif», a-t-elle expliqué.

La détection des fuites dans les tuyaux de transport de fluide est cruciale pour un accès durable à l’eau, et les techniques basées sur les vibrations se sont avérées efficaces pour la détection précoce de l’apparition d’une fuite. Les solutions commerciales actuelles sont soit alimentées par batterie, soit piézoélectriques, très coûteuses.

De plus, la plupart des accéléromètres commerciaux ont des structures rigides, ce qui les rend impropres au collage sur des tuyaux courbes, a expliqué le chercheur de l’UL.

« Ce capteur présente un certain nombre d’avantages par rapport aux technologies actuelles », a déclaré le Dr Guerin.

« Il est flexible, peu coûteux à fabriquer et surpasse les céramiques et les polymères utilisés dans ces applications de surveillance de la santé structurelle. Le processus de fabrication convient à la production de masse de ces dispositifs », a-t-elle ajouté.

Le professeur Vikram Pakrashi de l’UCD, auteur principal de l’étude qui a développé de vastes installations d’essai pour valider des matériaux pour la surveillance de la santé des structures qui simulent des dommages aux infrastructures, par exemple dans les bâtiments et les pipelines, a déclaré que les résultats de la recherche étaient significatifs.

« Ces capteurs à base d’acides aminés fourniront une détection en temps réel de la dégradation des tuyaux, permettant une prise de décision basée sur les données sur la réparation et la maintenance, contribuant ainsi au défi mondial de l’accès équitable à l’eau », a-t-il expliqué.

«C’est la première fois que de tels matériaux sont appliqués à de réels problèmes d’ingénierie et ils ont résolu l’un des principaux défis de notre époque: l’eau», a ajouté le Dr Favor Okosun de l’UCD, dont la recherche doctorale a créé l’application de ce capteur.


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Plus d’information:
Favoriser Okosun et al, Récupération d’énergie flexible à base d’acides aminés pour la surveillance de la santé structurelle des conduites d’eau, Cell Reports Science Physique (2021). DOI: 10.1016 / j.xcrp.2021.100434

Fourni par l’Université de Limerick

Citation: Un appareil respectueux de l’environnement détecte les dommages aux tuyaux en temps réel (2021, 12 mai) récupéré le 12 mai 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-05-eco-friendly-device-real-time-pipe.html

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