رصد آسیب‌ها با استفاده از حسگر نانوسیالی

محققان هندی موفق به ساخت دستگاهی برای تصویربرداری از نقص‌های درونی مواد فرومغناطیس شدند. این چشم فتونیک، مبتنی بر نانوآمولوسیون‌های مغناطیسی قابل پلاریزه شدن است. این نانوآمولوسین‌ها در صورت مواجه شدن با ناحیه حاوی نقص تغییر رنگ می‌دهند. با این دستگاه می‌توان ریل‌ها یا خطوط انتقال سیالات را مورد بررسی قرار داد.


محققان هندی موفق به ساخت
دستگاهی برای تصویربرداری از نقص‌های درونی مواد فرومغناطیس
شدند. این چشم فتونیک، مبتنی بر نانوآمولوسیون‌های مغناطیسی
قابل پلاریزه شدن است. این نانوآمولوسین‌ها در صورت مواجه شدن
با ناحیه حاوی نقص تغییر رنگ می‌دهند. با این دستگاه می‌توان
ریل‌ها یا خطوط انتقال سیالات را مورد بررسی قرار داد.

این حسگر قادر است آسیب‌هایی نظیر خستگی، ترک، خوردگی و سایش
را در قطعات فرومغناطیس شناسایی کند. جان فیلیپ رهبر این تیم
تحقیقاتی در مرکز تحقیقات اتمی در مرکز ایندریا گاندی (IGCAR)
می‌گوید از این سیستم ممکن است بتوان در بازرسی مواد مغناطیسی
موجود در صنایع هوایی مانند توربین‌ها استفاده کرد.

در حال حاضر از روش نشت جریان مغناطیسی برای این کار استفاده
می‌کنند که نیازمند دستگاه‌های متعدد و فرآیندهای سیگنال‌دهی
پیچیده هستند. این روش‌ها سیگنال نشت جریان مغناطیسی را به
آسیب‌های موجود در سطح ارتباط می‌دهد. همچنین برای ترسیم
تصاویر ۲ بعدی و ۳ بعدی نیاز به الگوریتم‌های پیچیده است. برخی
روش‌های جایگزین که از ذرات مغناطیسی استفاده می‌شوند نیز
دارای مشکلاتی است برای مثال ذرات به اجزای تست کننده چسبیده و
باعث بروز مشکل می‌شوند.

فیلیپ می‌گوید روش ما بر همه این مشکلات فائق آمده است زیرا
این روش با نمونه تماسی ندارد بلکه چند میلیمتر بالای نمونه
قرار می‌گیرد. همچنین این روش فاقد آنالیزها و سیگنال‌های
پیچیده است، در واقع این یک روش ساده برای مشاهده نقص‌های
نسبتا بزرگ درون نمونه است.

این تیم تحقیقاتی از نانوآمولوسیون‌ ویژه‌ای برای تست نمونه‌ها
استفاده کرده است که حاوی نانوذرات ابرپارامغناطیس Fe3O4
به قطر شش و نیم نانومتر است. این نانوذرات دارای قابلیت
پلاریزه شدن مغناطیسی بوده و به میدان مغناطیسی ضعیف پاسخ
می‌دهند. از آنجایی که سطح این نانوذرات با سورفاکتانت سدیم دو
دسیل سولفات پوشیده شده، بنابراین به هم نخواهند چسبید.

در غیاب میدان، نانوقطرات به صورت تصادفی جهت‌گیری می‌کنند،
آنهایی که با نقص‌های مغناطیسی تماس دارند به‌صورت زنجیره‌ای
جهت‌گیری می‌کنند. این زنجیره نور سفید تابـیده شده را پراش
داده و تولید رنگ‌های روشن می‌کند که به نوعی نمایانگر نوع
آسیب است. با این روش به‌صورت مستقیم می‌توان آسیب‌ها را
مشاهده کرد.

محققان از این روش برای بازرسی نمونه‌های فولاد حاوی نقص های
استوانه‌ای و مستطیلی استفاده کردند. نتایج به‌خوبی نقص‌ها را
نشان داد. در حال حاضر محققان روی حسگر مبتنی بر فیلم که دارای
انعطاف‌پذیری بالایی است کار می‌کنند. با  چنین سیستمی،
یک فرد غیر متخصص نیز می‌تواند فرآیند بازرسی را انجام دهد.

نتایج این تحقیق در نشریه Applied Physics Letters  به
چاپ رسیده است.