अधिक मजबूत ढांचों का निर्माण बिना बोल्ट के

शेप मेमोरी एलॉय का नया उपयोग तकनीक सामने आया

• निकेल-टाइटेनियम का उपयोग होगा

• कृत्रिम अंगों के निर्माण में कारगर

• एयरोस्पेस इंजीनियरिंग की सोच है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः किसी बड़े ढांचा के निर्माण में बोल्ट नहीं, यह भविष्य की ढांचागत इंजीनियरिंग की सोच है। पाया गया है कि यह तकनीक अधिक मजबूती भी प्रदान करती है। टेक्सास ए एंड एम यूनिवर्सिटी और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज के बीच एक सहयोगात्मक प्रयास में, शोधकर्ताओं ने एक नई जॉइनिंग तकनीक, इंटरलॉकिंग मेटासर्फेस (आईएलएम) में काफी सुधार किया है, जिसे बोल्ट और चिपकने वाली जैसी पारंपरिक तकनीकों की तुलना में संरचना की ताकत और स्थिरता बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें शेप मेमोरी एलॉय का उपयोग किया जाता है।

आईएलएम एयरोस्पेस, रोबोटिक्स और बायोमेडिकल उपकरणों के निर्माण में यांत्रिक संयुक्त डिजाइन को बदलने की क्षमता प्रदान करते हैं। टेक्सास ए एंड एम में मैटेरियल साइंस एंड इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर और प्रमुख डॉ. इब्राहिम करमन ने कहा, आईएलएम कई तरह के अनुप्रयोगों में जॉइनिंग तकनीकों को फिर से परिभाषित करने के लिए तैयार हैं, ठीक वैसे ही जैसे वेल्क्रो ने दशकों पहले किया था। आईएलएम के मूल डेवलपर्स, सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज के सहयोग से, हमने शेप मेमोरी एलॉय से आईएलएम को इंजीनियर और फैब्रिकेट किया है।

हमारा शोध दर्शाता है कि इन आईएलएम को लगातार संयुक्त ताकत और संरचनात्मक अखंडता बनाए रखते हुए मांग पर चुनिंदा रूप से अलग किया जा सकता है और फिर से जोड़ा जा सकता है। ये निष्कर्ष मैटेरियल्स एंड डिज़ाइन में प्रकाशित हुए हैं। लेगोस या वेल्क्रो की तरह, आईएलएम बल संचारित करके और गति को बाधित करके दो निकायों को जोड़ने में सक्षम बनाता है।

अब तक, यह जोड़ने की विधि निष्क्रिय रही है, जिसमें जुड़ने के लिए बल की आवश्यकता होती है। अन्य योगदानकर्ताओं में डब्ल्यू एम माइकल बार्न्स औद्योगिक और सिस्टम इंजीनियरिंग विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर डॉ अला एल्वानी और औद्योगिक सिस्टम और इंजीनियरिंग विभाग में डॉक्टरेट छात्र तारेश गुलेरिया शामिल हैं। इस शोध के लिए वित्तपोषण टेक्सास ए एंड एम इंजीनियरिंग एक्सपेरीमेंट स्टेशन (टीईईएस) द्वारा किया जाता है, जो टेक्सास ए एंड एम इंजीनियरिंग की आधिकारिक अनुसंधान एजेंसी है।

निकेल-टाइटेनियम, जो तापमान में परिवर्तन करके विरूपण के बाद अपने मूल आकार को पुनः प्राप्त कर सकता है। तापमान परिवर्तनों के माध्यम से जुड़ने की तकनीक का नियंत्रण शक्ति या स्थिरता में हानि के बिना और लचीलेपन और कार्यक्षमता के लिए बढ़े हुए विकल्पों के साथ स्मार्ट, अनुकूली संरचनाओं के लिए नई संभावनाओं को खोलता है। टेक्सास ए एंड एम में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग में स्नातक अनुसंधान सहायक अब्देलरहमान एल्सेयद ने कहा, सक्रिय आईएलएम में सटीक, दोहराए जाने योग्य असेंबली और डिसैसेम्बली की आवश्यकता वाले उद्योगों में यांत्रिक संयुक्त डिजाइन में क्रांति लाने की क्षमता है।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य एयरोस्पेस इंजीनियरिंग घटकों को डिज़ाइन करना शामिल है, जहाँ भागों को कई बार असेंबल और डिसैसेम्बल किया जाना चाहिए। सक्रिय आईएलएम रोबोटिक्स-बढ़ाने वाली कार्यक्षमता के लिए लचीले और अनुकूलनीय जोड़ भी प्रदान कर सकते हैं। बायोमेडिकल उपकरणों में, शरीर की हरकतों और तापमान के अनुसार प्रत्यारोपण और कृत्रिम अंगों को समायोजित करने की क्षमता रोगियों के लिए एक बेहतर विकल्प प्रदान कर सकती है।

वर्तमान निष्कर्षों में गर्मी जोड़कर आईएलएम के आकार को पुनः प्राप्त करने के लिए एसएमए के आकार स्मृति प्रभाव का उपयोग किया गया है। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि वे इन निष्कर्षों पर एसएमए के सुपरइलास्टिसिटी प्रभाव का उपयोग करके ऐसे आईएलएम बनाएंगे जो बड़े विरूपण का सामना कर सकें और बहुत उच्च तनाव स्तरों के तहत तुरंत ठीक हो सकें।

हमें उम्मीद है कि आईएलएम में एसएमए को शामिल करने से भविष्य के कई अनुप्रयोग खुलेंगे, हालांकि कई चुनौतियाँ बनी हुई हैं, करमन ने कहा। जटिल 3D-मुद्रित आईएलएम में सुपरइलास्टिसिटी प्राप्त करने से संरचनात्मक कठोरता का स्थानीयकृत नियंत्रण सक्षम होगा और उच्च लॉकिंग बलों के साथ पुनः संलग्न करना आसान होगा। इसके अतिरिक्त, हम उम्मीद करते हैं कि यह तकनीक चरम वातावरण में जुड़ने की तकनीकों से जुड़ी दीर्घकालिक चुनौतियों का समाधान करेगी। हम आईएलएम तकनीक की परिवर्तनकारी क्षमता के बारे में अत्यधिक उत्साहित हैं।