Proof of Concept of Impact Detection in Composites Using Fiber Bragg Grating Arrays

Impact detection in aeronautical structures allows predicting their future reliability and performance. An impact can produce microscopic fissures that could evolve into fractures or even the total collapse of the structure, so it is important to know the location and severity of each impact. For this purpose, optical fibers with Bragg gratings are used to analyze each impact and the vibrations generated by them. In this paper it is proven that optical fibers with Bragg gratings can be used to detect impacts, and also that a high-frequency interrogator is necessary to collect valuable information about the impacts. The use of two interrogators constitutes the main novelty of this paper.

A Temperature Sensor Based on a Polymer Optical Fiber Macro-Bend

The design and development of a plastic optical fiber (POF) macrobend temperature sensor is presented. The sensor has a linear response versus temperature at a fixed bend radius, with a sensitivity of 1.92.10(-3) (degrees C)(-1). The sensor system used a dummy fiber-optic sensor for reference purposes having a resolution below 0.3 degrees C. A comprehensive experimental analysis was carried out to provide insight into the effect of different surrounding media on practical macro-bend POF sensor implementation. Experimental results are successfully compared with bend loss calculations.

Design of a Sensor Based on Plastic Optical Fibre (POF) to Measure Fluid Flow and Turbidity

Although many optical fibre applications are based on their capacity to transmit optical signals with low losses, it can also be desirable for the optical fibre to be strongly affected by a certain physical parameter in the environment. In this way, it can be used as a sensor for this parameter. There are many strong arguments for the use of POFs as sensors. In addition to being easy to handle and low cost, they demonstrate advantages common to all multimode optical fibres. These specifically include flexibility, small size, good electromagnetic compatibility behaviour, and in general, the possibility of measuring any phenomenon without physically interacting with it. In this paper, a sensor based on POF is designed and analysed with the aim of measuring the volume and turbidity of a low viscosity fluid, in this case water, as it passes through a pipe. A comparative study with a commercial sensor is provided to validate the proven flow measurement. Likewise, turbidity is measured using different colour dyes. Finally, this paper will present the most significant results and conclusions from all the tests which are carried out.

Atomistic simulation studies of the cement paste components

230 p.

Desarrollo de composites de base de nanoparticulas de FeNi obtenidas por el metodo de explosion de hilo para alas aplicaciones de altas frecuencias

Actualmente ningún área científica es ajena a la revolución de la nanociencia; las nanopartículas atraen el interés de muchos investigadores desde el punto de vista de la ciencia fundamental y para sus aplicaciones tecnológicas. Las nanopartículas ofrecen la posibilidad de fabricar sensores que sean capaces de detectar desde un virus hasta concentraciones de substancias patógenas que no pueden ser detectadas por los métodos convencionales. Hoy en día existes 82 tratamientos contra el cáncer basadas en la utilización de nanopartículas y los materiales composite con nanopartículas se utilizan como medio de protección frente a la radiación del rango de microondas. En la rama de ciencias ambientales, las nanopartículas metálicas sirven como materiales anticontaminantes. En la primera etapa de este trabajo, se ha estudiado la estructura cristalina y las propiedades magnéticas de las nanopartículas de FeNi, obtenidas por el método EEW, compactadas en forma de toroide. Para el aprendizaje del difractometro utilizado para este trabajo y el método de difracción de Rayos-X, se ha asistido al curso “Caracterización de materiales mediante DRX-P” impartido por SGIker de la UPV/EHU. Con la técnica de Rayos-X se ha determinado que el toroide consiste en dos fases: el FeNi metálico y el NiFe2O4. Ambos se cristalizan en un sistema cúbico FCC. Se ha determinado un valor de 50 nm del tamaño de dominio coherente de difracción en la superficie del toroide y aproximadamente el doble en el interior. Se han empleado los microscopios electrónicos SEM y TEM para obtener imágenes de gran resolución de la muestra y analizar su contenido elemental. Se puede apreciar que el toroide, efectivamente, es el fruto de la compactación de nanopartículas de alrededor de 60 nm. Para la caracterización magnética se ha utilizado el “trazador de ciclos” y el magnetómetro de muestra vibrante. Consiguiendo un valor de saturación, en uno de los toroides, de 140 emu/g con la aplicación de un campo magnético de 0.15 kOe. Estos valores dependen de los tratamientos recibidos. En la segunda etapa, se han realizado distintas mezclas de polímetro y nanopartículas para obtener los composites en forma de lámina y analizar su capacidad de absorción frente a la radiación en el rango de microondas. Todas las medidas de absorción en función del campo magnético externo muestran una absorción pronunciada en el campo cero y un desplazamiento a la izquierda del pico de resonancia respecto a la posición esperada para partículas esféricas. Dicho desplazamiento se interpreta, aparte de otros mecanismos, como el resultado de la existencia de la estructura cristalina tipo “gemelos” en algunas nanopartículas. La absorción en campo cero y el ensanchamiento de la línea de resonancia ferromagnética de los composites tipo polímero/nanopartículas de FeNi forman una solida base de las posibles aplicaciones de estos materiales como absorbentes en el rango de microondas.

In Vitro Degradation of Poly(caprolactone)/nHA Composites

The degradation behavior and mechanical properties of polycaprolactone/nanohydroxyapatite composite scaffolds are studied in phosphate buffered solution (PBS), at 37 degrees C, over 16 weeks. Under scanning electron microscopy (SEM), it was observed that the longer the porous scaffolds remained in the PBS, the more significant the thickening of the pore walls of the scaffold morphology was. A decrease in the compressive properties, such as the modulus and the strength of the PCL/nHA composite scaffolds, was observed as the degradation experiment progressed. Samples with high nHA concentrations degraded more significantly in comparison to those with a lower content. Pure PCL retained its mechanical properties comparatively well in the study over the period of degradation. After the twelfth week, the results obtained by GPC analysis indicated a significant reduction in their molecular weight. The addition of nHA particles to the scaffolds accelerated the weight loss of the composites and increased their capacity to absorb water during the initial degradation process. The addition of these particles also affected the degradation behavior of the composite scaffolds, although they were not effective at compensating the decrease in pH prompted by the degradation products of the PCL.

Magnetoelectric metallic glass/polymer laminated composites: from fabrication to applications

131 p.