En ny, batterifri sensor kan upptäcka vattenläckor i byggnader till en bråkdel av kostnaden för befintliga system.

Den lilla enheten, utvecklad av forskare vid University of Waterloo, använder nanoteknik för att driva sig själv och skicka en varning till smartphones när de utsätts för fukt.

Genom att eliminera ett batteri och tillhörande kretsar, forskare uppskattar att deras sensor kan tillverkas kommersiellt för 5 dollar styck, ungefär en tiondel av kostnaden för nuvarande läcksökningsanordningar på marknaden.

"En av de stora problemen med vattenskador i byggnader är att ägare inte installerar tillräckligt med sensorer eftersom de är för dyra, sa George Shaker, en ingenjörsprofessor vid Waterloo. "Den mycket lägre kostnaden för vår sensor gör det möjligt att installera många, många fler för att avsevärt förbättra skyddet."

Vattenläckor är den främsta orsaken till fastighetsförluster i lägenheter, kontor och andra byggnader, vilket resulterar i dyra reparationer och högre försäkringspremier.

Den nya sensorn, som är mindre än ett nickel med fem millimeter i diameter, består av staplade nanopartiklar. När nanopartiklarna blir blöta, en kemisk reaktion producerar tillräckligt med elektricitet för att driva en trådlös radio och ytterligare sensorer för att registrera miljöförhållanden som temperatur.

Den trådlösa radion och andra sensorer finns på ett kretskort förpackat med läckagesensorn i en låda bara tre centimeter i kvadrat.

"Vi skördar energin som skapas när sensorn utsätts för vatten och den energin driver sedan elektroniken för att skicka en varning till användarens mobiltelefon via internet, " sa samarbetspartner Norman Zhou, professor i maskin- och mekatronikteknik.

Förutom att vara billigare, de nya sensorerna är miljövänliga, återställa efter användning, kan installeras på svåråtkomliga platser – inklusive annars otillgängliga områden under byggnation – och kräver mycket mindre underhåll.

Medan de utforskar kommersialisering, forskare söker också efter ytterligare tillämpningar för den underliggande tekniken, bland annat i blöjor för äldre och i bandage för att upptäcka sårläckage efter operation.

"Vi tror att detta har potential att lösa flera viktiga problem, sa Shaker, en korsutnämnd professor i el- och datateknik, och mekanik- och mekatronikteknik.

En artikel om forskningen, "Utveckling av ett nytt nätverk för detektering av vattenläckor som använder batterilösa avkänningsnoder, " presenterades vid en nyligen genomförd internationell konferens om smarta städer och Internet of Things.