Imdea Materials Institute, Havacılık Kompozitleri için Akıllı Sensörler Oluşturmaya Yardımcı Oluyor
IMDEA Materials Institute, uçuş sırasında uçak gövdesi bileşenlerinin gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlayacak yeni nesil uçak sensör teknolojisinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynuyor.
Parçaların içine yerleştirilmek üzere tasarlanan bu tür akıllı sensörler, önümüzdeki yıllarda havayolu endüstrisine hem maliyet hem de güvenlik açısından çok büyük faydalar sağlayacak.
IMDEA Materials’ın bu uluslararası araştırma konsorsiyumundaki rollerinden biri, sensör teknolojisini geliştirmek için gereken gelişmiş simülasyon ve deneysel çalışmaları yürütmek ve “dijital ikizler” olarak bilinen yüksek kaliteli sanal modellerin yaratılmasıdır.
IMDEA Materials araştırmacısı Moisés Zarzoso, “Bunlar, tüm yaşam döngüsü boyunca güncellenen, uçak içindeki fiziksel parçayı veya bileşeni gerçek zamanlı olarak çoğaltan çok hassas dijital modeller oldukları için dijital ikizler olarak adlandırılıyor.
Gömülü sensörü sayesinde fiziksel kısım, yerdeki mühendislerle doğrudan iletişim kurabiliyor. Örneğin uçuş sırasında doludan bir darbe aldıysanız, parçaya gelebilecek herhangi bir hasarla ilgili bilgiler o sensör tarafından kaydedilecek ve ardından otomatik olarak dijital ikizine gönderilecek” açıklamasında bulundu.
Riski Analiz Edebiliyor
Zarzoso açıklamalarına “Bu bilgiyi kullanarak, geliştirmekte olduğumuz simülasyonlar, olası bir etkinin bileşenin yapısal bütünlüğünde neden olabileceği riski analiz edebilecek ve kalan ömrünü belirleyebilecek.” ifadesini de ekledi.
Bu araştırma, Profesör Carlos González tarafından yönetilen Enstitünün Yapısal Kompozitler grubu aracılığıyla yürütülmektedir. Bu tür son teknoloji sensörlerin geliştirilmesinde simülasyon ve modelleme çalışmalarının rolü, araştırmacıların malzeme karakterizasyonunun sınırlarını zorlamalarına olanak tanıyor.
En önemlisi, DOMMINIO projesi aracılığıyla geliştirilen teknoloji, yalnızca gerçek zamanlı izlemeye izin vermekle kalmayacak. Ayrıca, üretim sırasında sensörü parçanın içine yerleştirmek için karbon nanotüp (CNT) fiberlerin üretiminde gelişmiş 3D baskı teknikleri uygulanacaktır.
Bu da mevcut nesil uçak sensörlerine güç sağlamak için gereken elektrik kablolarının miktarında önemli bir azalmaya izin vereceği anlamına geliyor.
Çevre Dostu ve Daha Az Maliyetli
Daha hafif ve enerji açısından daha verimli sensörlerin bir kombinasyonu, azaltılmış kablolama ile birlikte, uçakların yakıt açısından daha verimli hale gelmesini ve böylece operatörler için daha çevre dostu ve daha ucuz uçmasını sağlayacaktır.
DOMMINIO projesinde ayrıca, CNT sensörünü geliştirme ve bileşene yerleştirildiğinde piezodirençli özelliklerinin deneysel analizini üstlenen Dr. Juan Jose Vilatela liderliğindeki IMDEA Materials’ın Çok İşlevli Nanokompozitler grubu da yer alıyor.
Zarzoso, “Sensörler, mevcut malzemelere kıyasla inanılmaz derecede hafif olan ve aynı zamanda çok az enerji tüketen bu liflerden yapılmak üzere tasarlanıyor.
Ayrıca 3D yazdırılabilirler ve CNT fiber oldukları göz önüne alındığında, uçak üretiminde çok yaygın bir malzeme olan geleneksel karbon fiberden üretilen bir bileşene kolayca yerleştirilebilirler” dedi.
Zarzoso; ayrıca havayollarının daha verimli ve etkili bakım programlarını benimsemesine izin vereceğini de belirtti.
Zarzoso, “Uçak bakımı programlanmıştır, önceden belirlenmiş bir uçuş saatinden sonra, çeşitli parça ve bileşenleri kontrol etmek için uçağın uçuşunu durdurmanız gerekir.” ve “Bu uçakları tasarlamanın ve üretmenin yeni bir yolunu bulabilirseniz, bu size sensörlerden
uçak gövdesinin yapısal sağlığı hakkında gerçek zamanlı bilgi verebilir, bakım sürecini iyileştirebilirsiniz.
Bu, havayolları için zorlu güvenlik standartlarına bağlı kalırken havayolları için önemli zaman ve maliyet tasarrufu sağlayacaktır” sözleri ile açıklamasını sonlandırdı.
Kaynak
