Ny sensor giver bedre lækagebeskyttelse i bygninger

En ny, batterifri sensor kan registrere vandlækager i bygninger til en brøkdel af prisen på eksisterende systemer.

Den lille enhed, udviklet af forskere ved University of Waterloo, bruger nanoteknologi til at drive sig selv og sende en advarsel til smartphones, når de udsættes for fugt.

Ved at eliminere et batteri og tilhørende kredsløb, forskere vurderer, at deres sensor kan produceres kommercielt for $5 hver, omkring en tiendedel af omkostningerne ved nuværende lækagedetekteringsudstyr på markedet.

"Et af de store problemer i forbindelse med vandskader i bygninger er, at ejerne ikke installerer nok sensorer, fordi de er for dyre, "sagde George Shaker, en ingeniørprofessor ved Waterloo. "De meget lavere omkostninger ved vores sensor gør det muligt at implementere mange, mange flere for i høj grad at forbedre beskyttelsen."

Vandlækager er den største årsag til tab af ejendomme i lejligheder, kontorer og andre bygninger, resulterer i dyre reparationer og højere forsikringspræmier.

Den nye sensor, som er mindre end en nikkel ved fem millimeter i diameter, består af stablede nanopartikler. Når nanopartiklerne bliver våde, en kemisk reaktion producerer nok elektricitet til at drive en trådløs radio og yderligere sensorer til at registrere miljøforhold såsom temperatur.

Den trådløse radio og andre sensorer er på et printkort pakket med lækagesensoren i en kasse kun tre centimeter i kvadrat.

"Vi høster den energi, der skabes, når sensoren udsættes for vand, og den energi driver derefter elektronikken til at sende en advarsel til brugerens mobiltelefon via internettet, " sagde samarbejdspartner Norman Zhou, professor i mekanik og mekatronik.

Ud over at være billigere, de nye sensorer er miljøvenlige, nulstilles efter brug, kan installeres på svært tilgængelige steder – inklusive ellers utilgængelige områder under byggeriet – og kræver meget mindre vedligeholdelse.

Mens de udforsker kommercialisering, forskere forfølger også yderligere applikationer til den underliggende teknologi, herunder i bleer til ældre og i bandager til at opdage sårlækage efter operation.

"Vi mener, at dette har potentialet til at løse flere vigtige problemer, "sagde Shaker, en krydsudnævnt professor i elektro- og computerteknik, og mekanik- og mekatronikteknik.

Et papir om forskningen, "Udvikling af et nyt mesh-netværk til registrering af vandlækage, der bruger batteriløse sensorknuder, " blev præsenteret på en nylig international konference om smarte byer og tingenes internet.