Ingenieurs van de Universiteit van New Hampshire hebben een uniek levend laboratorium ontworpen op een zwaar bereisde iconische brug die de manier waarop infrastructuur wordt bekeken, zou kunnen veranderen. De herdenkingsbrug, die Portsmouth verbindt, New Hampshire naar Kittery, Maine, is uitgerust met datasensoren die het hebben getransformeerd in een zelfdiagnose, zelfrapporterende "slimme" brug die een reeks informatie vastlegt, van de gezondheid van de overspanning tot de omgeving eromheen.

"We noemen het een 'levende' brug omdat het met ons kan praten en waardevolle informatie kan geven over zijn gezondheid - de stress waarmee het te maken heeft, het gemak waarmee het beweegt, wat er omheen gebeurt en zelfs eronder in de rivier de Piscataqua, " zei Erin Bell, universitair hoofddocent civiele techniek en hoofdonderzoeker van het Living Bridge Project. "Deze brug is er niet alleen om ons over het water te krijgen, het kan ons zoveel meer leren over de wereld om ons heen."

Bruggen zijn essentieel voor het dagelijks leven, dus de onderzoekers die toezicht hielden op het veelzijdige project zagen dit als een unieke kans om het bereik van de structuur uit te breiden.

"Het bouwen van een nieuwe brug kan gemeenschappen miljoenen dollars kosten, er is dus interesse in het onderzoeken van manieren om bruggen meer te laten doen dan alleen mensen en goederen vervoeren, " zei Bel.

In dit geval, de historische verticale hefbrug was uitgerust met 40 zelfdiagnostische sensoren die onderzoekers, ingenieurs en het grote publiek met informatie over structurele prestaties, als gewicht op de brug, het gedrag van de torens tijdens een bruglift, spanning en versnelling, evenals verkeerspatronen, weersomstandigheden, zeeniveau en getijdeninformatie. Het zal ook brugontwerpingenieurs unieke en innovatieve informatie bieden om de volgende generatie bruggen te helpen creëren met maximale veiligheid, betrouwbaarheid en efficiëntie.

Profiteer van de locatie, het team breidde het project onder de brug uit en bouwde een drijvend platform dat aan de pier onder de brug is bevestigd. Het is ontworpen om te stijgen en dalen met het veranderende tij en is uitgerust met een eigen weerstation en sensoren. Omdat de rivier wordt beschouwd als een ruw marien milieu, het platform kan een hulpmiddel zijn bij het verzamelen van gegevens zoals ebstroom, overstroming, en weersomstandigheden.

Een getijdenturbine die op het platform is geïnstalleerd, dient als leermiddel om de levensvatbaarheid van een hernieuwbare energiebron te testen die verschilt van de meer traditionele zonnepanelen. Ontworpen en uitgevoerd door ingenieurs en afgestudeerde studenten, onderzoekers geloven dat het de eerste in zijn soort is die zich onder een brug bevindt. Omdat de rivier de Piscataqua een van de snelst bevaarbare waterwegen aan de oostkust is, het was logisch om te proberen het gebruik van het getijdenwater van de rivier te verkennen.

"Het opwindende hieraan is dat getijdenenergie heel voorspelbaar kan zijn, " zei Martin Wosnik, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde. “In tegenstelling tot zonnepanelen, die onbetrouwbaar kan zijn door bewolkte dagen of slecht weer, getijdenenergie is stabieler omdat we de getijden tot ver in de toekomst kunnen voorspellen."

De gegevens die worden verzameld van de turbine en de sensoren kunnen worden gedeeld door UNH, met andere collega's en onderzoekers en zelfs binnen de gemeenschap. Hoewel de brugsensoren ingenieurs en brugontwerpers zullen helpen bij het testen van de structurele respons voor toekomstige bruggen, andere informatie die beschikbaar is op de website van het project wordt al gebruikt als leermiddel voor onderwijzers in het basis- en voortgezet onderwijs om studenten te betrekken bij burgerwetenschappelijke projecten om de rol van stroomgebieden beter te begrijpen. Er is ook een telefoon-app in ontwikkeling waarmee gebruikers niet alleen over de brug kunnen leren, maar ook over de omliggende wijken.

"Dit was een geweldige kans om een ​​licht te werpen op de grotere rol van infrastructuur en hoe het de gemeenschap kan betrekken, "zei Bell. "Ons doel was om na te denken over hoe al deze dingen samenkomen om ervoor te zorgen dat we leren van de brug, het opleiden van het publiek en het inspireren van studenten, niet alleen voor de volgende bruggenbouw, maar voor de volgende generatie."