Researchers develop ice detection sensors / I ricercatori sviluppano sensori di rilevamento del ghiaccio
Researchers develop ice detection sensors / I ricercatori sviluppano sensori di rilevamento del ghiaccio
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Researchers from the University of British Columbia (UBC) Okanagan School of Engineering have developed a new sensor that detects the accumulation of ice in real time, a development that could improve airliner efficiency and safety.
Developed jointly by a university team that designs microelectronic systems and microwave sensors and another team that studies ice repellant-materials and extreme liquid repellency, the device detects the exact moment water hits the wing of an airplane through to the moment that ice forms on the surface, measuring the thickness of the ice as it increases, without altering the aerodynamic profile of the wing. The teams relied on planar microwave resonator sensors, which are traces of metal placed on a plastic. According to the team, the sensors are sensitive, robust and easy to forge.
Due to their sensitivity and precision, the sensors reportedly work in real-time with the potential for improving the efficiency, cost and speed for ground-based and in-flight de-icing.
"The resonator detected frost formation within seconds after the sensor was cooled below freezing," explained graduate student Benjamin Wiltshire, the first author of the study. "It took about two minutes at -10C for the frost to become visible on the resonator with the naked eye — and that's in one small area in ideal lab conditions. Imagine trying to detect ice over an entire wingspan during a blizzard."
Currently, methods for ice detection are less intricate, typically relying on pilots to visually detect ice on the aircraft wings and subsequently de-icing them in flight. The same sequence of events occurs on the tarmac, where ice accumulation, which has been linked to at least a few airline tragedies, is generally detected by visual inspection. However, visual inspection is prone to human error and environmental changes.
The researchers believe the device could be used by airlines as soon as this winter, with plans for the radiofrequency and microwave technology to eventually be made wireless and contactless.
ITALIANO
Sviluppato congiuntamente da un gruppo universitario che progetta sistemi microelettronici e sensori a microonde e un altro gruppo che studia materiali repellenti per il ghiaccio e un'estrema repellenza del liquido, il dispositivo rileva il momento esatto in cui l'acqua colpisce l'ala di un aeroplano fino al momento in cui il ghiaccio si forma sulla superficie , misurando lo spessore del ghiaccio man mano che aumenta, senza alterare il profilo aerodinamico dell'ala. I gruppi hanno fatto affidamento su sensori planari di risonatore a microonde, che sono tracce di metallo posizionate su una plastica. Secondo il gruppo, i sensori sono sensibili, robusti e facili da forgiare.
A causa della loro sensibilità e precisione, secondo quanto riferito i sensori funzionano in tempo reale con il potenziale per migliorare l'efficienza, i costi e la velocità per lo sbrinamento a terra e in volo.
"Il risonatore ha rilevato la formazione di brina in pochi secondi dopo che il sensore è stato raffreddato sotto lo zero", ha spiegato lo studente laureato Benjamin Wiltshire, il primo autore dello studio. "Ci sono voluti circa due minuti a -10 ° C affinché il gelo diventasse visibile sul risonatore ad occhio nudo - e questo si trova in una piccola area in condizioni ideali di laboratorio. Immagina di provare a rilevare il ghiaccio su un'intera apertura alare durante una tormenta."
Attualmente, i metodi per il rilevamento del ghiaccio sono meno complessi, in genere si basano su piloti per rilevare visivamente il ghiaccio sulle ali degli aeromobili e successivamente sbrinarli in volo. La stessa sequenza di eventi si verifica sull'asfalto, dove l'accumulo di ghiaccio, che è stato collegato ad almeno alcune tragedie aeree, viene generalmente rilevato mediante ispezione visiva. Tuttavia, l'ispezione visiva è soggetta a errori umani e cambiamenti ambientali.
I ricercatori ritengono che il dispositivo potrebbe essere utilizzato dalle compagnie aeree già questo inverno, con i piani per la radiofrequenza e la tecnologia a microonde che alla fine saranno resi wireless e senza contatto.
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