We krijgen de hele tijd te horen over innovaties met laptops, smartphones, oordopjes en dergelijke, maar zelden over kleinere slimme technologie. Dat is echter wat dingen als deze nieuwe slimme zelfaangedreven schroef zo opwindend maakt. Ja, je hoorde ons een slimme schroef.
Als je je afvraagt wat er zo interessant kan zijn aan een schroef (slim of anderszins), dan is dat helemaal eerlijk. Maar deze slimme schroeven, de Smart Screw Connection genoemd, hebben een ongelooflijk potentieel voor de toekomst van bruggen, windturbines, hoogbouw, attractieparken, steigers en meer. Waarom? Omdat de hardware ingebouwde sensoren heeft die waarschuwingen sturen zodra ze losser worden dan ze waren op het moment dat ze werden geïnstalleerd.
In het verleden moesten inspecteurs dit soort constructies regelmatig handmatig controleren, op zoek naar schroeven die te los, versleten of aan vervanging toe waren. Als deze schroeven nu op grotere schaal worden toegepast, hoeven inspecteurs en technici alleen maar langs te komen als er een waarschuwing wordt verzonden.
Regelmatige bewaking van constructies zoals bruggen (in feite vooralbruggen) is van het grootste belang om mensen veilig te houden tijdens hun dagelijkse bezigheden. Hoewel inspecteurs waarschijnlijk nog steeds de ronde moeten doen om constructies te controleren, zal het hebben van schroeven die zichzelf kunnen controleren waarschijnlijk tijd en zelfs geld besparen, als een preventieve maatregel (weet je, in plaats van gewoon te wachten tot een brug instort).
FraunhoferAan de Smart Screw Connection is al een ring bevestigd met een dunne film van piëzoresistief materiaal; dit creëert elektrische weerstand wanneer mechanische kracht wordt uitgeoefend. Wat dat doet, is ervoor zorgen dat de drie kopsensoren de kracht op drie afzonderlijke punten voorbelasten wanneer de schroef wordt vastgedraaid. Vanaf daar, wanneer de schroef losraakt (oftewel, wanneer die druk afneemt), wordt een waarschuwingssignaal verzonden.
De schroefkop heeft ook een ingebouwde radiomodule, ontworpen om draadloze signalen naar een basisstation te sturen. De schroeven maken gebruik van het draadloze MIoTy-protocol, een low-power, wide-area network (LPWAN)-protocol dat wordt gebruikt in industriële toepassingen om deze signalen over lange afstanden te verzenden, zoals naar die inspecteurs.
De schroeven nadeel van de Smart Screw Connection is dat elke schroef stroom nodig heeft om opgeladen te blijven, net zoals je telefoons, tablets, oordopjes, enz., zodat ze klaar kunnen blijven om signalen te verzenden als dat nodig is. Onderzoekers suggereren hier het oogsten van energie (het thermo-elektrische effect) als een oplossing; hierdoor kan het temperatuurverschil tussen de schroefkop en zijn omgeving voor onbepaalde tijd stroom opwekken.
De technologie hier is echt diepgaand en biedt een enorm potentieel voor de toekomst van de bouw en zelfs consumptiegoederen. Slimme schroeven kunnen worden gebruikt in voertuigen en een aantal andere projecten en constructies, en kunnen zelfs doorsijpelen naar het niveau van de consument. Het kan gemakkelijk zijn om minder flitsende wetenschappelijke vooruitgang zoals een slimme schroef te negeren of over het hoofd te zien, maar de implicaties van de technologie zijn enorm en zullen waarschijnlijk levens kunnen helpen redden. Wat is daar niet opwindend aan?
Bron: Fraunhofer via Gizmodo