随着建筑物的老化，对其结构完整性进行有效监测的需求显著增长。纳米光学传感器技术的一项突破现在可以精确、实时地测量结构变形和稳定性。

这项创新有望重塑结构诊断领域，提供一种经济高效、省时的解决方案，减少对该领域传统上所需的专业知识的需求。

由韩国机械与材料研究院（KIMM）纳米融合制造研究部门的纳米光刻与制造研究中心的首席研究员Jae Sung Yoon博士领导，以及来自UST-KIMM学院的博士候选人Nguyen Hoang Minh领导，研究团队从孔雀羽毛和形态蝴蝶等自然现象中观察到的结构着色中汲取了灵感。

该团队成功开发了一种采用纳米制造技术的先进薄膜型应变传感器。当应用于建筑物或其他基础设施时，薄膜的颜色会根据变形的程度和性质而变化，有助于准确有效地检测结构老化和损坏以进行安全评估。

KIMM 的纳米光学传感器技术通过使用纳米图案将机械变形转化为视觉颜色变化。这种方法将变形可视化为图像数据，无需颜料、染料或外部电源。

通过利用智能手机技术量化颜色，实现了精确和详细的测量，将传统的结构监测和测量过程简化为简单的贴片应用程序。

纳米结构着色研究中一个长期存在的技术挑战是颜色的变化取决于观察角度的变化。研究团队通过开发一种技术实现了突破，该技术无论视角如何都能确保一致的着色，这是一项世界首创的成就。

这种新颖的纳米图案保持了均匀的颜色，为补偿与角度相关的差异提供了标准参考，因此无论特定的观察角度如何，都可以精确测量变形。

此外，研究团队还开发了一种 AI 组合监测解决方案，可以分析颜色变化以评估潜在风险。

通过智能手机应用程序、无人机、机器人、闭路电视和其他先进技术使测量方法多样化，他们现在能够检测和分析以前难以评估的建筑物和结构的损坏和风险。

利用这项核心技术，该团队还开发了一种能够控制颜色表现的薄膜，使其能够作为透明薄膜使用，仅在特定条件下才能显示图案。

这一进步在防伪和安全膜应用方面具有巨大潜力。

KIMM 的纳米光学传感器技术已申请了 10 多项国内专利，以及一项国际专利 （PCT），另外一项美国专利目前正在审查中。

该技术被 ACS Applied Nano Materials 评为封面论文，并已被 Nanoscale Advances 接受发表。

研究团队通过技术简报和交流积极与行业合作伙伴合作。该团队现在正在与一家公司签订技术转让协议，旨在加速这项创新的采用。

KIMM 首席研究员 Jae Sung Yoon 博士说：“这种纳米光学传感器技术彻底改变了建筑物和设施的结构老化和稳定性评估。通过以更低的成本提供高精度监控解决方案，我们的目标是为提高公共安全和社会稳定做出贡献。

该项目名为“基于纳米光学和机器学习的建筑安全和灾害管理智能监控技术开发”，与该部推进基础设施安全技术创新的使命相一致。