Sensore Duke University: sarà possibile calcolare l’usura del battistrada

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Pubblicato il: 7 Luglio 2017

Grazie al Sensore Duke University, oggi sarà possibile sapere in tempo reale l’attuale usura del battistrada degli pneumatici

Importante novità quella degli ingegneri elettronici della Duke University, di Durham nella Carolina del Nord, che hanno sviluppato un particolare sensore stampato che sarà in grado di monitorare l’altezza del battistrada dei pneumatici in tempo reale. Secondo quanto afferma il gruppo di studio, questo sensore è pronto a rivoluzionare il mercato dei sensori di controllo pneumatici, che attualmente ha un valore di 2 miliardi di dollari.

Nata dalla collaborazione con Fetch Automotive Design Group, i vari ricercatori della Duke University sono riusciti a realizzare un progetto che utilizza dei nanotubi metallici di carbonio, precisamente minuscoli cilindri di atomi di carbonio il cui diametro è un miliardesimo di metro, che sono in grado di monitorare i piccolissimi cambiamenti in millimetri, riguardo la profondità del battistrada con una precisione del 99%. Un progetto davvero innovativo che ha due brevetti in sospeso.

“Con tutta la tecnologia e i sensori che si trovano nelle macchine moderne, è incredibile pensare che non ci siano, o quasi, dati provenienti dall’unica parte del veicolo che sta toccando la strada. Il nostro sensore del battistrada è il matrimonio perfetto tra tecnologia di fascia alta e una semplice soluzione” ha affermato Aaron Franklin, professore associato di elettricità e computer engineering della Duke. Dal documento presente nel IEEE Sensors Journal, pubblicato lo scorso 9 giugno è presente anche il design: “Noninvasive Material Thickness Detection by Aerosol Jet Printed Sensors Enhanced Through Metallic Carbon Nanotube Ink“.

Sensore Duke University, il funzionamento del sistema

Dagli studi effettuati dalla Duke University, il nucleo del sensore è in grado di formarsi mettendo ben due piccolissimi elettrodi conduttori molto vicini tra loro, al quale applicando una piccola tensione elettrica oscillante ad uno e una messa a terra all’altro, è in grado di formare un campo elettrico tra gli elettrodi. Campo elettrico la cui maggior parte passa in modo diretto tra i due elettrodi, altri formano un arco tra di essi.

Quando un materiale arriva sopra gli elettrodi, è in grado di interferire con il campo magnetico ed è capace di misurare questa interferenza dando una risposta elettrica dell’elettrodo in messa a terra, determinando così lo spessore del materiale che copre il sensore. Dopo numerosi test, si è constatato che la maglia metallica presente ed incorporata all’interno dei pneumatici, non creerebbe alcun problema circa il funzionamento dei nuovi sensori.

Sensori che possono essere stampati su quasi tutto il pneumatico, utilizzando una particolare stampante a getto d’aerosol, tale da fissarlo anche all’interno della gomma stessa. Se è incerto che la stampa diretta sia il miglior approccio produttivo, Franklin ha invece dichiarato che questi sensori dovrebbero costare davvero pochissimo, quasi nell’ordine dei centesimi, quando verranno prodotti in quantità. Il nuovo obiettivo del gruppo di Franklin ora è quello di esplorare anche altre applicazioni automobilistiche circa i sensori stampati, come ad esempio lo spessore delle pastiglie del freno o la pressione dell’aria all’interno dei pneumatici.