Phát hiện sớm cầu hư bằng cảm biến giá chỉ... 1 USD!

Có thể phát hiện sớm cầu hư để ra quyết định kịp thời trước khi nó bị sập? Các nhà khoa học Mỹ đang nghiên cứu một bộ cảm biến có thể làm được điều này. Điều thú vị, dự kiến giá thành của bộ cảm biến chỉ có... 1 USD! Đây đang là một nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, với sự cộng tác của trường Đại học California.

Loại cảm biến này có khả năng báo trước nguy cơ trong một khoảng thời gian đủ để các cơ quan quản lý tiến hành những biện pháp cần thiết: Ngưng sử dụng cầu hoặc sửa chữa, bảo trì trước khi cầu sập!  Theo nhóm nghiên cứu, loại thiết bị cảm biến này có kích thước chỉ bằng tấm thẻ tín dụng và có giá thành chỉ 1 USD/cái.

Những bộ cảm biến điện tử này sẽ được vận hành bằng sóng cực ngắn hoặc năng lượng Mặt Trời, và sẽ gửi tín hiệu đến máy vi tính bằng phép đo từ xa vô tuyến. Chúng có khả năng phát hiện những điện tích phát ra từ sự sức ép lên các cấu kiện, chẳng hạn như các khối bê tông cốt thép.

Thiết bị cảm biến điện tử sẽ phát hiện điện tích phát ra từ áp lực trên các cấu kiện của cầu. Nhờ đó, nó cảnh báo sớm nguy cơ hư hại cầu (Ảnh: AP, Washingtonpost)

Hiện nay, nhóm nghiên cứu đang cố gắng tích hợp thiết bị cảm biến với các bộ vi xử lý và hệ thống đo từ xa vô tuyến. Mục đích là nhằm để các bộ cảm biến đó có thể hoạt động như những thiết bị giám sát độc lập.

Thiết bị cảm biến vô tuyến đang được thực hiện tại hai trường Đại học Michigan và Stanford, còn nghiên cứu về kỹ thuật giám sát cầu đang được tiến hành ở trường Đại học Drexel.

Một trong những khó khăn lớn hiện nay là vấn đề cung cấp năng lượng cho các bộ cảm biến hoạt động. Các chuyên gia đang xem xét khả năng dùng máy bay trực thăng điều khiển từ xa để truyền xung sóng tạo năng lượng cho hệ thống cảm biến, đồng thời tiếp nhận và truyền các dữ liệu từ hệ thống đến máy bay.

Một khả năng khác là dùng máy bay để chiếu ánh sáng Mặt Trời qua một thấu kính vào hệ thống tiếp nhận năng lượng trên thiết bị cảm ứng.

Quang cảnh cây cầu 35W nối giữa Minneapolis và St. Paul bắc qua sông Mississippi, Mỹ bị sập hôm 1/8 (Ảnh: AP)

Theo nhóm nghiên cứu, các thiết bị cảm biến và việc cung cấp năng lượng bằng máy bay sẽ được thử nghiệm trong tháng 9 năm nay trên một chiếc cầu cách thành phố Truth or Consequences, bang New Mexico, 10 dặm về phía Bắc.

Được tài trợ 400.000 USD/năm, nhóm nghiên cứu đang bước vào năm thứ 2 của dự án nghiên cứu 4 năm này. Họ hy vọng những bộ cảm biến đầu tiên có thể xuất hiện trên thị trường trong vài năm nữa.

Quang Thịnh