上榜理由:他的桥梁传感器可以查出肉眼看不到的建筑缺陷。
姓名:吉罗姆·林奇(Jerome Lynch)
年龄:34岁
所属机构:密西根大学
监测人报道:美国著名的通俗科学杂志《大众科学》(Popular Science)网站评出了2009年美国国内撼动科学界的10大青年英才之一罗姆·林奇(Jerome Lynch),科学家杰罗姆·林奇(Jerome Lynch)的成就是,他正在制造一种可用于监测桥梁结构的精确传感器,这种传感器能够事先发现大桥结构上的缺陷,以避免发生大桥坍塌等灾难事故。
林奇为他的职业感到骄傲。他总爱指出:“美国有60多万座桥梁,几乎个个都是完美的。”他说:“我们有很好的追踪记录,我们是勤奋的土木工程师。”但是一旦我们的工作出现了差错,就会导致严重的事故——比如2007年在明尼阿波利斯市,由于主受力梁使用了不合格的加固板导致了I-35W 桥的坍塌,13人失去了生命。密西根大学工程技术专业的教授林奇一直在思考怎么样将几样东西合在一起又可以将它们彻底分开。
他对于避免类似I-35W桥所发生的事故所提出的解决方案就是“传感器皮肤”,它可以时时侦测桥梁的脆弱点并及时在事情变的危险之前警告检查人员。林奇说:“在大的建筑结构出现问题之前我们就能发现问题,这难道不好吗?”
如今,在美国只有极少数的桥梁配备了可以侦测地震的传感器,很大程度上是由于给一座桥装备足够数量的可以侦测多重威胁的设备耗资巨大,林奇说:“金门大桥只有一英里多长,但是侦测设备所用到的特殊导管一英尺就要10美元,一台传感器的价格更是高达数千美元。”所以每两年工程师们都依靠肉眼检查一遍大桥。
林奇的传感器带有无线感测节点,它们与安装在大桥各个位置的节点相互保持通讯,它们可以自己处理侦测到的数据并将潜在的问题通过手机数据连接器反馈到当地检查员的办公室。每个传感器由一个一平方英尺面积并且可以覆盖在关键结构成分上的聚合体组成,就如同 I-35W桥上的加固板一样。当电极调整电阻检查桥梁的拉力、腐蚀度、负荷量以及一些其他压力数据的时候,根据事先设定好的程序或者检查员的命令,一个微型处理器可以通过内嵌在板片中的含碳纳米管传送电流。问题部位可以显示在桥梁的电脑绘图上。林奇还不知道一个传感器要花多少钱,但仅仅是因为它们是无线的就可以使其布置花费比现在的传感器低,还可以省去一笔不必要的检查费用。
林奇知道如何聪明的使用时间,他在斯坦福大学获得土木工程的硕士和博士学位之后回到密西根大学又取得了电机工程硕士学位。911事件之后,林奇成立了一家公司专门生产无线基础设施传感器并在密西根州培训人才。斯坦福大学的结构工程教授金劳(Kincho Law)说:“林奇博士有可能是同辈人中在早期的职业生涯中最受关注的学者。”
林奇的“传感皮肤”将会在明年走出实验室,被应用于测试密歇根州的三座高速公路桥和三座位于韩国的桥。他现正在研制“涂料型”的传感器,它们可以安装在任何需要侦测的物体上,比如飞机、管道等等;另外一个版本的传感器可以从它所侦测的物体的振动上获取其自身的动力。林奇说:“用肉眼检查总是存在固有的不确定因素,我们需要更好的工具帮助我们检查桥梁。”