In situ-monitorering av strukturell hälsa för kompositstrukturer genom integrerade kol-nanosensorer

Syfte och mål

Detta projekt (ISIMON) syftar till att utveckla teknologi för trycktankar av fiberförstärkta polymerer av funktionella kompositmaterial med inbyggda sensorer. Denna innovation avser att möjliggöra övervakning av såväl tillverkningsprocessen som kärlets strukturella hälsa under dess livslängd för att förbättra säkerhet och prestanda. Tillvägagångssättet bygger på integration av mycket känsliga nanokompositbaserade sensorer i kompositmaterialet under lindningsprocessen. Avancerad modellering optimerar det smarta tryckkärlet, vilket minskar materialanvändningen genom topologisk optimering.

Förväntade effekter och resultat

Detta projekt behandlar ett innovativt tillvägagångssätt för att förbättra säkerheten och tillförlitligheten vid lagring av vätgas, en nyckelkomponent i övergången till renare och mer hållbara energikällor. Ett framgångsrikt projekt skulle kunna underlätta användningen av vätgas i större skala, förbättra tankarnas livslängd samt resultera i strukturellt optimerade gastankar, och därigenom bidra positivt till energiförsörjningen och minskade utsläpp. Projektets resultat kan även tillämpas mer generellt på tankar och andra fiberlindade komponenter.

Planerat upplägg och genomförande

ISIMON är ett samarbete mellan Sverige (Linköpings universitet, RISE och Composite Service Europe), Tyskland (Technical University of Chemnitz), och Lettland (Riga Technical University). Projektet inleds med att behandla kraven på en nanokompositsensor (NC-sensor). Fokus skiftar sedan till att integrera NC-sensorn i fiberförstärkt polymer (FRP) för att säkerställa sömlös integration och förutsättningar för strukturell hälsoövervakning (SHM). Smarta tryckkärlsprototyper kommer sedan att testas och anpassas efter behov för att slutligen valideras.