ساخت بلوك پلیمری نانویی با مقاومت 10 برابری در مقابل برخورد گلوله
ساخت اپل آی دی: یك تیم تحقیقاتی از دانشگاه رایس به رهبری محقق ایرانی موفق به ساخت بلوكی پلیمری مبتنی بر ساختار نانولوله ای شدند كه ۱۰ برابر بهتر از بلوك جامد مرجع از همان نوع پلیمر در مقابل برخورد گلوله مقاومت دارد.
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از ایسنا یك تیم تحقیقاتی از دانشگاه رایس آمریكا، به رهبری سیدمحمد سجادی محقق ایرانی، موفق به ساخت بلوكی پلیمری مبتنی بر ساختار نانولوله ای شدند كه مقاومت بسیار بالایی دارد، بگونه ای كه این بلوك پلیمری ۱۰ برابر بهتر از بلوك جامد مرجع از همان نوع پلیمر در مقابل برخورد گلوله مقاومت می كند. این گروه ثابت كردند كه با استفاده از چاپ سه بعدی امكان تولید این پلیمرها وجود دارد.
این فناوری قابل استفاده در حوزه هایی نظیر هوافضا، خودرو، ورزش، بسته بندی و زیست پزشكی است.
تولید ماده سبك و پر از حفرات ریز كه دارای سختی برابر با الماس باشد، از اهداف این محققان بود و بر این اساس محققان دانشگاه رایس به آزمایش پلیمرهای مبتنی بر توبولان ها پرداختند. توبولان ها ساختارهای میكروسكوپی و متشكل از نانو لوله های كربنی متصل به یكدیگر و دارای قدرت فوق العاده هستند.
سازه های پلیمری مانند توبولان كه در دانشگاه رایس تولید شده است، دارای مقاومتی به مراتب بهتر نسبت به سازه مكعبی ساخته شده از پلیمر مرجع است. مقاومت این مكعب های ساخته شده در مقابل گلوله مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج آزمایش ها نشان داد كه این گلوله ها تقریباً در لایه دوم سازه های توبول متوقف شدند و هیچ خسارت قابل توجهی فراتر از آن لایه مشاهده نشده است؛ اما گلوله هایی كه با همان سرعت به مكعب مرجع برخورد كردند، شكاف هایی را در كل مكعب به وجود آوردند.
دانشمندان نشان دادند كه می توان توبول ها را به صورت بلوك های پلیمری سه بعدی چاپ كرد.
رهبری این گروه از محققان به عهده محقق ایرانی، سید محمد سجادی بود. به قول سجادی، سامانه های نظری مختلفی وجود دارند كه تا پیش از ساخته شدن امكان بهره مند شدن مردم از خواص آنها وجود ندارد. اما با چاپ سه بعدی می توان از خواص مكانیكی پیشبینی شده بهره برد و به خصوصیات مكانیكی قابل تنظیم دست یافت؛ چونكه خیلی از این خواص در نتیجه توپولوژی ایجاد می شوند و نه اندازه.
آزمایش های انجام شده توسط این گروه تحقیقاتی به این صورت بود كه گلوله هایی با سرعت ۸.۵ كیلومتر در ثانیه به مكعب هایی با الگوی ثابت و جامد شلیك شد. گروهی از مكعب های ساخته شده با توبولان و دارای حفرات گوناگونی بودند و دیگر مكعب ها از یك پلیمر مرجع ساخته شده بودند. به قول سجادی نتایج این آزمایش ها بسیار چشم گیر است. بلوك های توبولانی، ۱۰ برابر بهتر از یك بلوك جامد از همان مواد عمل كردند. به صورتی كه گلوله در لایه دوم سازه توبولانی گیر كرد؛ اما در بلوك جامد، ترك هایی در كل ساختار پخش گردید. این آزمایش نشان داد كه چگونه یك شبكه پلیمری متخلخل اجازه می دهد بلوك های توبولانی بدون ترك خوردگی روی هم فرو بریزند.
سازه های توبولانی مانند فلز، سرامیك و پلیمر فقط با اندازه چاپگر محدود می شوند. بهینه سازی طرح شبكه می تواند منجر به ساخت مواد سبك تر و مقاوم تری برای كاربردهای عمرانی، هوافضا، خودرو، ورزش، بسته بندی و زیست پزشكی شود.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب