3 डी प्रिंटिंगमध्ये सर्व प्रकारच्या सामग्रीचा वापर केला जात आहे आजकाल, केव्हलर आणि फायबरग्लासने नाईलन्सला प्रबल केले. इ. पण हे खरं असतानाही सामग्रीची सामर्थ्य महत्त्वपूर्ण आहे, तसेच ऑब्जेक्टची अंतर्गत रचना देखील आहे 3 डी मुद्रित. अलीकडे, कडून संशोधकांचा एक गट एमआयटीने सर्वात मजबूत आणि सर्वात हलकी सामग्री विकसित केली ग्राफीन कण संकुचित करून आणि वितळवून.
आतापर्यंत संशोधकांना ग्राफीनची द्विमितीय शक्ती त्रि-आयामी रचनांमध्ये रूपांतरित करण्यात अडचण होती. परंतु नवीन डिझाइन एमआयटी कडून, ए अ प्रमाणेच ग्रॅफिन संरचना स्पंज, हे स्टीलपेक्षा दहापट मजबूत असू शकते, ज्याची घनता फक्त पाच टक्के आहे.
एमआयटीच्या संशोधन पथकाचे निष्कर्ष नुकतेच सायन्स अ‍ॅडव्हान्सेस जर्नलमध्ये नोंदवले गेले. या लेखाचे सह-लेखक मार्कस बुहेलर, मॅकेफीचे अभियांत्रिकीचे प्राध्यापक आणि एमआयटीच्या नागरी व पर्यावरण अभियांत्रिकी विभागाचे प्रमुख (सीईई) होते; सीईई वैज्ञानिक संशोधक झाओ किन; पदवीधर विद्यार्थी गँग सेब जंग; आणि मिन जेओंग कांग मेंग, २०१ of चा वर्ग.
ग्राफिन स्ट्रक्चरच्या भूमितीमध्ये की आहे
एमआयटीनुसार त्यांच्या निष्कर्षांवरून असे दिसून येते की "नवीन 3 डी आकारांमधील महत्त्वपूर्ण पैलू त्याच्या असामान्य भौमितिक कॉन्फिगरेशनसह आणखी बरेच काही करावे लागेल सामग्री सारखेच नाही, असे सुचवितो की जर आम्ही समान भौमितिक वैशिष्ट्ये वापरली तर समान सामग्री विविध प्रकारच्या सामग्रीमधून मिळू शकेल. »
या टीमने अ कोरल आणि डायटॉम्स म्हणून ओळखल्या जाणा mic्या सूक्ष्मजंतूसारखे दिसणारी स्थिर आणि मजबूत रचना, गॅफीनचे लहान फ्लेक्स कॉम्प्रेस करण्यासाठी उष्णता आणि दाब यांचे मिश्रण वापरून. परिणामी आकारात त्यांच्या प्रमाणानुसार पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ मोठे असून ते विलक्षण बलवान असतात. ते एनर्पी बॉलसारखे दिसतात - ते गोलाकार वस्तू आहेत, परंतु छिद्रांनी भरलेले आहेत. हे गुंतागुंत आकार जायरॉईड्स म्हणून ओळखले जातात., आणि बुहेलर म्हणाले की पारंपरिक उत्पादन वापरून ते तयार करणे "कदाचित अशक्य" आहे. प्रयोगशाळेच्या चाचण्यांसाठी, पथकाने गयरॉइड्सचे 3 डी मुद्रित मॉडेल्स वापरले, जे त्यांच्या नैसर्गिक आकाराच्या हजारो पट वाढविले.
या कार्यसंघाने 3 डी मॉडेल्सना विविध यांत्रिक टेन्सिल आणि कम्प्रेशन चाचण्या दिल्या, त्यांचे सैद्धांतिक मॉडेल्स वापरुन लोडच्या अंतर्गत यांत्रिक प्रतिसाद अनुकरण केले. आमच्या एका नमुन्यात त्यांनी ते ए सह प्राप्त केले स्टीलच्या 5% घनतेने सांगितलेली सामग्रीच्या 10 पट बळकटी प्राप्त केली".
विकृत रूपात वक्र पृष्ठभागाद्वारे तयार केलेली थ्री डी ग्राफीन सामग्री कागदाच्या शीटप्रमाणेच प्रतिक्रिया देते. कागदावर सहज सुरकुत्या उमटू शकतात कारण त्याची रुंदी आणि लांबी मजबूत नसते. परंतु जेव्हा कागदाला ट्यूबमध्ये आणले जाते, तेव्हा ट्यूबच्या लांबीसह शक्ती जास्त असते. उपचारानंतर ग्राफीन फ्लेक्सची भौमितीय व्यवस्था एक समान संरचना आहे.
संभाव्य अनुप्रयोग
संभाव्य अनुप्रयोगांपैकी हेदेखील स्पष्ट आहे इतर सामग्रीसह शोधलेली भौमितीय वैशिष्ट्ये वापरली जाऊ शकतातपॉलिमर किंवा धातू म्हणून कमी उत्पादन खर्चावर समान सामर्थ्य फायदे मिळवा. पॉलिमर किंवा धातूचे कण टेम्पलेट्स म्हणून वापरण्याची शक्यता देखील आहे, उष्णता आणि दाबांच्या उपचारांपूर्वी रासायनिक वाष्प जलाशय वापरुन त्यांना ग्राफिनने झाकून टाकावे. त्यानंतर, 3 डी ग्राफीनला जायरॉईड स्वरूपात ठेवण्यासाठी पॉलिमर किंवा मेटल काढून टाकले जाऊ शकते. ही सच्छिद्र भूमिती मोठ्या रचना तयार करताना वापरली जाऊ शकतेपुलाप्रमाणे. बंद हवेच्या क्षेत्राच्या प्रमाणात, हे पुलासाठी चांगले इन्सुलेशन देखील प्रदान करेल.