3 ડી પ્રિન્ટિંગમાં તમામ પ્રકારની સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે આ દિવસોમાં, કેવલર અને ફાઇબરગ્લાસે નાઇલોન્સને મજબૂત બનાવ્યા. વગેરે પરંતુ જ્યારે તે સાચું છે સામગ્રીની તાકાત મહત્વપૂર્ણ છે, તેથી objectબ્જેક્ટની આંતરિક રચના પણ છે 3 ડી મુદ્રિત. તાજેતરમાં, ના સંશોધનકારોનું જૂથ એમઆઈટીએ એક સૌથી મજબૂત અને હળવા સામગ્રી વિકસાવી ગ્રેફિન કણોને કોમ્પ્રેસ કરીને અને પીગળીને.
હમણાં સુધી, સંશોધકોને ગ્રાફિનની બે-પરિમાણીય શક્તિને ત્રિ-પરિમાણીય બંધારણમાં રૂપાંતરિત કરવામાં મુશ્કેલી આવી છે. પણ નવી ડિઝાઇન એમઆઈટી તરફથી, એ એક સમાન ગ્રાફીન રૂપરેખાંકન સ્પોન્જ, તે માત્ર પાંચ ટકાની ઘનતા સાથે, સ્ટીલ કરતા દસ ગણો મજબૂત હોઈ શકે છે.
એમઆઈટી સંશોધન ટીમના તારણો તાજેતરમાં જ સાયન્સ એડવાન્સિસ જર્નલમાં નોંધાયા હતા. આ લેખ સહ-લેખક માર્કસ બ્યુહલર, એન્જિનિયરિંગના મેકએફી પ્રોફેસર અને એમઆઈટીના સિવિલ અને એન્વાયર્નમેન્ટલ એન્જિનિયરિંગ ડિપાર્ટમેન્ટના વડા (સીઇઇ) હતા; સીઇઇ વૈજ્ ;ાનિક સંશોધક ઝાઓ કિન; સ્નાતક વિદ્યાર્થી ગેંગ સેબ જંગ; અને મીન જેંગ કંગ મેંગ, 2016 નો વર્ગ.
ગ્રાફની રચનાની ભૂમિતિમાં તે ચાવી છે
એમઆઈટી અનુસાર, તેમના તારણો દર્શાવે છે કે "નવા 3 ડી આકારના નિર્ણાયક પાસા તેના અસામાન્ય ભૌમિતિક ગોઠવણી સાથે કરવાનું વધુ છે સામગ્રીની સાથે જ, સૂચવે છે કે જો આપણે સમાન ભૌમિતિક લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ કરીએ તો વિવિધ પ્રકારની સામગ્રીમાંથી સમાન ગુણધર્મો મેળવી શકાય છે. »
ટીમે એ સ્થિર અને મજબૂત માળખું જે પરવાળા અને ડાઇટોમ્સ તરીકે ઓળખાતા માઇક્રોસ્કોપિક જીવો જેવું લાગે છે, ગ્રાફિનના નાના ટુકડાઓને સંકુચિત કરવા માટે ગરમી અને દબાણના સંયોજનનો ઉપયોગ કરવો. પરિણામી આકારોમાં તેમની માત્રાના પ્રમાણમાં એક વિશાળ સપાટી વિસ્તાર છે અને તે અસાધારણ રીતે મજબૂત છે. તેઓ એનર્ફ બોલ્સ જેવા લાગે છે - તે ગોળાકાર પદાર્થો છે, પરંતુ છિદ્રોથી ભરેલા છે. આ જટિલ આકારોને ગાઇરોઇડ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે., અને બ્યુહલેરે કહ્યું હતું કે પરંપરાગત ઉત્પાદનનો ઉપયોગ કરીને તેમને બનાવવું "સંભવત: અશક્ય" છે. પ્રયોગશાળાના પરીક્ષણો માટે, ટીમે ગાઇરોઇડ્સના 3 ડી મુદ્રિત મ modelsડેલોનો ઉપયોગ કર્યો, તેમના કુદરતી કદથી હજારો વખત વિસ્તૃત.
ટીમે 3 ડી મોડેલોને વિવિધ મિકેનિકલ ટેન્સિલ અને કમ્પ્રેશન પરીક્ષણોને આધિન કર્યા, તેમના સૈદ્ધાંતિક મોડેલોનો ઉપયોગ કરીને ભાર હેઠળના યાંત્રિક પ્રતિસાદનું અનુકરણ કર્યું. અમારા નમૂનાઓમાંના એકમાં તેઓએ એ સાથે મેળવ્યું સ્ટીલની ઘનતાના 5% એ કહ્યું સામગ્રીની 10 ગણા તાકાત મેળવી".
વિરૂપતા હેઠળ વક્ર સપાટી દ્વારા રચાયેલી 3 ડી ગ્રાફિન સામગ્રી કાગળની શીટની જેમ પ્રતિક્રિયા આપે છે. કાગળ સરળતાથી કરચલીઓ લગાવી શકે છે, કારણ કે તે તેની પહોળાઈ અને લંબાઈ સાથે મજબૂત નથી. પરંતુ જ્યારે કાગળને ટ્યુબમાં ફેરવવામાં આવે છે, ત્યારે ટ્યુબની લંબાઈ સાથેનો બળ ઘણો વધારે હોય છે. સારવાર પછી ગ્રાફીન ફ્લેક્સની ભૌમિતિક ગોઠવણી સમાન ગોઠવણી છે.
શક્ય કાર્યક્રમો
સંભવિત કાર્યક્રમોમાં, તે બહાર આવે છે અન્ય સામગ્રી સાથે મળી ભૌમિતિક સુવિધાઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, જેમ કે પોલિમર અથવા ધાતુઓ ઓછા ઉત્પાદન ખર્ચ પર સમાન તાકાત લાભ મેળવો. પોલિમર અથવા ધાતુના કણોને ટેમ્પ્લેટ તરીકે ઉપયોગ કરવાની પણ શક્યતા છે, રાસાયણિક બાષ્પ જળાશયનો ઉપયોગ ગરમી અને દબાણની સારવાર પહેલાં તેમને ગ્રાફિનથી coverાંકવા માટે. ત્યારબાદ, 3 ડી ગ્રાફિનને ગાઇરોઇડ સ્વરૂપમાં રાખવા માટે, પોલિમર અથવા મેટલને દૂર કરી શકાય છે. આ છિદ્રાળુ ભૂમિતિનો ઉપયોગ જ્યારે મોટા બંધારણો બનાવતી વખતે થઈ શકે, પુલની જેમ. તે બંધ એરસ્પેસના જથ્થાને કારણે પુલ માટે સારી ઇન્સ્યુલેશન પણ પ્રદાન કરશે.