Создана инновационная ткань для оповещения об оползнях — работает без внешнего питания
Москва. 26 мая. ГеоИнфо — Учёные разработали современную интеллектуальную ткань с двойной структурой Рашеля на основе восьмилепестковых волокон поливинилиденфторида (ПВДФ) и наностержней SnTiO?, способную в реальном времени выявлять признаки оползней и смещения грунта без необходимости внешнего источника питания. Исследование опубликовано на Wiley Advanced.
Новейшая разработка представляет собой высокоэффективную пьезоэлектрическую систему, основанную на физическом явлении генерации электричества при механических воздействиях. Встроенные в ткань ПВДФ-волокна с оптимизированной восьмилепестковой геометрией позволяют достигать высоких значений напряжения холостого хода (V<sub>oc</sub>) — до 41,28 В и тока короткого замыкания (I<sub>sc</sub>) — до 6,140 мкА. Это стало возможным благодаря увеличенной площади поверхности волокон и включению 5% наностержней SnTiO? с высокой диэлектрической проницаемостью.
Наибольшая эффективность достигнута при использовании двойной структуры Рашеля с длиной прокладочной нити 5 мм — при таких параметрах показатели V<sub>oc</sub> выросли до 92,80 В, а I<sub>sc</sub> до 4,130 мА. Эти значения достаточны для работы датчика в автономном режиме — без батарей и подключения к сети.
Главное преимущество разработки — способность ткани встраиваться в почву или инфраструктуру и фиксировать даже малейшие движения, вызванные сдвигом грунта. При этом система мгновенно генерирует электрический сигнал, способный запускать передачу оповещения по Bluetooth. Это делает её особенно ценной для удалённых или труднодоступных районов, где традиционные датчики требуют постоянного питания и обслуживания.
Таким образом, инновационная ткань с двойной структурой Рашеля становится перспективной технологией для создания автономных систем раннего оповещения о природных катастрофах — надёжной, энергонезависимой и чувствительной к малейшим изменениям окружающей среды.
