El pegat d'ultrasò flexible pot facilitar la inspecció de danys en estructures en formes irregulars

Els investigadors han desenvolupat un pegat extensible i flexible que pot facilitar la realització d'imatges d'ultrasons en estructures amb forma irregular, com ara parts del motor, turbines, colzes de tubs de reactors i vies de ferrocarril. Tots ells objectes difícils d'examinar utilitzant equips d'ultrasò convencionals.

El pegat d'ultrasons és una eina versàtil i més convenient per a la inspecció de les màquines i per la construcció de peces de defectes i danys per sota de la superfície.
El nou dispositiu supera la limitació dels dispositius d'ultrasò actuals, difícils d'utilitzar en objectes que no tenen superfícies perfectament planes. Les sondes convencionals d'ultrasons tenen bases planes i rígides, que no poden mantenir un bon contacte durant l'escaneig a través de superfícies irregulars corbes, ondulades, angulades i altres. Aquesta és una limitació considerable ja que, les superfícies no planes són prevalents en la vida quotidiana.

Els colzes, les cantonades i altres detalls estructurals resulten ser les àrees més crítiques en termes de fallades: són àrees d'alta tensió mecànica. Les sondes convencionals rígides i planes no són ideals per a la imatge d'imperfeccions internes dins d'aquestes àrees.
El gel, l'oli o l'aigua s'utilitzen normalment per crear un millor contacte entre la sonda i la superfície de l'objecte que s'està examinant. Però massa d'aquestes substàncies poden filtrar alguns dels senyals. Les sondes convencionals d'ultrasons també són voluminoses, fent-les poc pràctiques per inspeccionar parts difícils d'accedir.
Si un motor del cotxe té una esquerda en un lloc difícil d'arribar-hi, un mecànic haurà de desmuntar tot el motor i submergir les peces en aigua per obtenir una imatge 3D completa.
Ara, un equip liderat per la UC San Diego ha desenvolupat una sonda d'ultrasons que pot treballar en superfícies amb formes irregulars sense aigua, gel o oli.
La sonda és un parell fi d'elastòmer de silicona modelat amb l'anomenada estructura "illa-pont". Es tracta bàsicament d'una sèrie de petites parts electròniques (illes) que estan connectades per estructures tipus spring (ponts). Les illes contenen elèctrodes i dispositius anomenats transductors piezoelèctrics, que produeixen ones d'ultrasons quan l'electricitat passa per ells. Els ponts són cables de coure en forma de resina que es poden estirar i doblegar, permetent que el pegat es conformi amb superfícies no planes sense comprometre les seves funcions electròniques.

Els investigadors van provar el dispositiu en un bloc d'alumini amb una superfície ondulada. El bloc contenia defectes de dos a sis centímetres per sota de la superfície. Els investigadors van col·locar la sonda en diversos punts de la superfície ondulada, van recopilar dades i després van reconstruir les imatges utilitzant un algorisme de processament de dades personalitzat. La sonda va poder captar els forats i esquerdes de 2 mil·límetres d'amplada dins del bloc.
El dispositiu es troba en l'etapa de prova del nou prototipus. Encara no proporciona imatges en temps real. També cal connectar-se a una font d'energia i a una computadora per processar dades.

Font: Universitat de California-San Diego