压电自诊断复合材料

无需外接电源

将压电纳米发电机机制直接集成到纤维增强复合材料中，在不牺牲原有力学性能的前提下，赋予材料实时结构健康监测与损伤定位能力。

Zhao, Binbin · Cheng, Zefei · Zhu, Yanfang · Lulu, Lei · Wei, Zhibiao · Chao, Ji · 俞涛 · Jinhong, Fan · 杨伟 · 李燕

Composites Science and Technology 2024

技术优势

无需外接电源

利用压电纳米发电机机制，材料自身在受力时产生电压信号，达到自供电监测。

可定位损伤

通过设计的应用程序分析电压信号分布，能够判断损伤位置。

不损失力学性能

将压电机制集成到传统复合材料后，原有力学性能未降低。

应用场景

• 航空结构健康监测：为飞行器结构提供无源、实时的损伤预警，减轻线缆与传感器负载。
• 碳纤维复材无损检测：替代传统无损检测的定期巡检，实现服役期间的自监测与损伤量化。
• 基础设施智能监测：嵌入桥梁、建筑等基础设施，长期无源监测结构完整性并定位损伤。