日本東北大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)公布了一種新型復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果。該材料由碳纖維增強(qiáng)聚合物與壓電層復(fù)合而成，能夠?qū)C(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的電信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)變化識(shí)別層間隱藏的裂紋。

相關(guān)研究于2026年1月發(fā)表在《國(guó)際智能與納米材料期刊》。在受控振動(dòng)測(cè)試中，該復(fù)合材料在特定條件下可產(chǎn)生Zui高13.6伏特的開路電壓。當(dāng)研究人員在材料層間引入人工裂紋時(shí)，系統(tǒng)記錄到電壓顯著下降及共振頻率的可感知偏移。

檢測(cè)過(guò)程遵循明確步驟：

• 機(jī)械振動(dòng)使壓電層變形并發(fā)電
• 完整狀態(tài)提供初始對(duì)比參數(shù)
• 內(nèi)部裂紋改變材料與電信號(hào)的響應(yīng)特性
• 測(cè)量到的差異即可指示肉眼不可見(jiàn)的損傷

該技術(shù)主要面向航空航天、汽車工業(yè)及大型土木工程等對(duì)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)要求極高的領(lǐng)域。若組件能利用自身振動(dòng)部分供電進(jìn)行診斷，將減少對(duì)復(fù)雜布線與外部電源的依賴。

盡管實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)積極，但該技術(shù)距離實(shí)際應(yīng)用仍有障礙。研究指出，未來(lái)需建立有效方法以區(qū)分真實(shí)裂紋與溫度波動(dòng)、材料自然老化及不同運(yùn)行載荷帶來(lái)的干擾，從而滿足航空安全規(guī)范所要求的長(zhǎng)期可靠性。

目前該成果僅為概念驗(yàn)證，尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化集成或投入實(shí)際工程部署。

資料來(lái)源：Fato Paulista；原文發(fā)布日期：2026-10-25。本文為資料編譯。