สะพานแขวน ซึ่งเป็นสิ่งวิศวกรรมที่น่าประทับใจ ที่ครอบคลุมทางน้ําที่กว้างใหญ่ และเชื่อมต่อชุมชนการประชุมขนาดใหญ่เหล่านี้ประกอบด้วยพันๆ สายเหล็กส่วนตัวรับน้ําหนักทั้งหมดของพานสะพานและภาระการจราจร มักจะเกินหลายแสนตัน.

การวิจัยล่าสุดที่นําโดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอส อลาโมส ได้ทําความก้าวหน้าอย่างสําคัญ ในการเข้าใจว่าสายไฟเหล่านี้กระจายความเครียดภายในอย่างไรนักวิทยาศาสตร์ได้เปิดเผยถึงบทบาทสําคัญของการขัดแย้งระหว่างสายไฟ ในการถ่ายทอดความเครียด.

สายไฟหลักเป็นโครงสร้างประกอบที่ซับซ้อนที่ซับซ้อนมากกว่าสายไฟง่ายๆเอกของมันประกอบด้วยสายไฟเหล็กกระดาษที่บรรจุไว้อย่างแน่นแน่น จัดไว้ในรูปทรงทรงหกเหลี่ยมเพื่อให้มีความแน่นที่สุดชั้นภายนอกของสายต่อเนื่อง, สายต่อเนื่องรอบตัวนี้ติดตั้งในระยะเวลาปกติด้วยแคลมป์เรียลที่รักษาความสมบูรณ์แบบของโครงสร้างและเพิ่มการถ่ายทอดความเครียดไปยังสายไฟที่แตก.

สําหรับมุมมองของสะพานแมนฮัตตัน สายเคเบิลขนาด 50 ซม. มีสายประมาณ 8,500-9,000 สายขณะที่โครงสร้างใหญ่ๆ เช่น สะพานโกลเด้นเกต มีสายไฟขนาดกว้างเกือบ 1 เมตรสายไฟแต่ละสาย ทนกับแรงดึงที่มหาศาลจากภาระถาวร (น้ําหนักสะพาน) ภาระสด (การจราจร) และปัจจัยสิ่งแวดล้อมเช่นลมและกิจกรรมแผ่นดินไหว

การวิเคราะห์การกระจายภาระภายในสายไฟ นํามาซึ่งความยากลําบากทางทฤษฎีและการทดลองการวิเคราะห์ธาตุจํากัดแบบดั้งเดิม พยายามที่จะจําลองการปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างสายพันๆสายโดยเฉพาะจุดสัมผัสที่สัมผัสสัมผัสสัมผัส, การปรับปรุงท้องถิ่น, และพื้นที่สัมผัสยังคงยากที่จะวัดหรือประเมิน

ทีมงานวิจัยสามารถแก้ไขข้อจํากัดเหล่านี้ได้ โดยใช้เทคนิคการสับสลายนิวตรอน (neutron diffraction) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ไม่ทําลายที่วัดความยืดหยุ่นในวัสดุโดยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในระยะห่างของรั้วอะตอมไม่เหมือนกับรังสีเอ็กซ์นิวตรอนสามารถเจาะลึกเข้าไปในวัสดุโดยไม่ทําลายมัน ทําให้การตรวจสอบความเครียดภายในในตัวอย่างสายไฟฟ้าขนาดปฏิบัติการที่ไม่เคยมีมาก่อน

การทดลองแสดงให้เห็นว่าความเครียดของสายไฟแต่ละสาย ขึ้นอยู่กับสภาพขอบเขตที่จุดกั้นและแรงกดรัดการขัดแย้งระหว่างสายพานพิสูจน์ว่าสําคัญมากกว่าที่คาดไว้.

การค้นพบนี้มีผลลัพธ์ที่ลึกซึ้งต่อความปลอดภัยของสะพาน โดยการนําผลการขัดแย้งเข้าสู่การวิเคราะห์ความเครียดสามารถขยายอายุการใช้งานของเคเบิลและป้องกันความล้มเหลวที่น่าเสียหายวิธีการนี้ยังสามารถตรวจพบสายไฟที่แตกและความบกพร่องในพื้นที่ที่เสี่ยงต่อความสมบูรณ์แบบของโครงสร้าง

การวิจัยที่ได้รับการยอมรับในการตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Experimental Mechanics เปิดทางใหม่สําหรับวิศวกรรมสะพานการทํางานในอนาคตจะเน้นการพัฒนารูปแบบองค์ประกอบปลายที่พัฒนาขึ้นเพื่อคํานวณผลการหดหัดและการวิจัยวัสดุเคเบิลรุ่นต่อไปทีมงานยังวางแผนที่จะปรับปรุงการสับสนนิวตรอน สําหรับระบบการติดตามสุขภาพโครงสร้างในเวลาจริง ที่สามารถปฏิวัติการรักษาสะพาน

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้แสดงให้เห็นมากกว่าความก้าวหน้าทางวิชาการการประเมินสถานการณ์ของสายไฟฟ้าอย่างแม่นยําวิธีการสับสลายนิวตรอน ให้เครื่องมือใหม่ที่มีพลังกับวิศวกร เพื่อปกป้องเส้นทางการขนส่งที่สําคัญเหล่านี้