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薄如蝉翼的传感器 如何监测古建筑本体裂缝？｜文化和自然遗产日
本文转自：封面新闻
封面新闻记者 边雪
随着物联网传感器技术的成熟，将各种传感器设备应用在古建筑的监测保护工作中，能够有效对古建筑裂变等问题进行智能化的定位、监控、跟踪、识别。
6月9日，在成都举办的第三届文物科技创新论坛上，浙江大学航空航天学院副教授王宗荣以“用于古建筑本体裂隙监测的柔性压力传感器与物联网系统”为主题，进行了相关技术的研发与应用的介绍。
浙江大学航空航天学院副教授王宗荣主题报告。
“裂隙是极为常见的破坏文物本体稳定性的病害之一。目前，市场上现有监测裂缝的手段，存在需要打孔、预埋、无法实时连续测量、外设体积庞大有碍观瞻及设备昂贵等各种问题。”针对以上难题，王宗荣及团队提出了质轻、无损安装及实时连续监测的裂隙传感器及物联网系统，为文物缝隙的健康监测提供一种新的解决思路和方法。
“裂隙传感器由高灵敏度的柔性压阻传感器和低劲度系数微型弹簧构筑而成，将裂隙演变转化为压力进而接触电阻的变化从而达到监测效果。”
王宗荣指出，基于PDMS、TPU等易于蠕变传统弹性体的柔性压阻传感器，易发生信号漂移及迟滞等问题。“因此，我们提出了以抗蠕变的微米纤维作为基体，在其表面原位接枝生长刚性纳米微球等结构的半导体，形成接枝共聚型压敏复合材料的解决方案。”
据王宗荣介绍，基于这一结构压敏复合材料的柔性压阻传感器，在信号回复稳定性方面远远胜过市面竞品。以此结合微型弹簧构筑的裂隙传感器，实现了50微米分辨率，工作温度范围可达-70~150oC，有望应用于不同纬度古建筑等监测裂隙的扩展。“对于遗址或者古建筑本体，尤其是一些大佛，石窟寺，本体裂化的过程，就需要有效的监测。”
王宗荣告诉封面新闻记者，通过柔性压力传感器与物联网系统就可以在线实时并且无损地对遗址和古建筑进行长时间的监测。连续加无损的这么一个监测手段，“只要出现裂缝的地方，我们都可以通过该设备进行检测，这其实是科技文保安全监测很重要的一部分。”
“古建筑是先人为我们留下的宝贵遗产，具有历史、文化、科技、艺术等多方面价值，它们不但属于今天，更属于未来。”在王宗荣看来，利用可靠的技术手段和人防管理将它们真实、完整地流传下去，也是当下我们科研工作者义不容辞的职责。
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快照生成时间：2023-06-10 19:45:04
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