Léiríonn Struchtúr Tíotáiniam Clóbhuailte 3D Neart Osnádúrtha
D'fhéadfadh sé go n-athrófaí an chaoi a ndéanaimid gach rud ó ionchlannáin leighis go páirteanna aerárthaigh nó roicéad le 'meite-ábhar' clóite 3D ina mbeadh leibhéil láidreachta do mheáchan nach bhfeictear de ghnáth sa nádúr nó sa déantúsaíocht.
Coimeádann an luaidhe staidéir Jordan Noronha an ciúb laitíse tíotáiniam. Creidmheas Íomhá: Ollscoil RMIT
Chruthaigh taighdeoirí Ollscoil RMIT an meitea-ábhar nua - téarma a úsáidtear chun cur síos a dhéanamh ar ábhar saorga a bhfuil airíonna uathúla nach bhfeictear sa nádúr - ó chóimhiotal tíotáiniam coitianta.
Ach is é dearadh struchtúir laitíse uathúil an ábhair, a nochtadh le déanaí san iris Advanced Materials, a fhágann go bhfuil sé coitianta: taispeánann tástálacha go bhfuil sé 50% níos láidre ná an chéad chóimhiotal eile is láidre den dlús comhchosúil a úsáidtear in iarratais aeraspáis.
Dearadh an Dúlra a Fheabhsú
Ba é an dúlra a spreag struchtúir laitíse déanta as teanntóga cuais ar dtús: léirigh plandaí cuasacha láidre cosúil le lile uisce Victoria nó coiréal crua-phíobáin orgáin (Tubipora musica) dúinn an bealach le gile agus neart a chur le chéile.
Mar a mhíníonn an tOllamh Ma Qian Oirirce RMIT, áfach, tá na blianta fada d’iarracht na ‘struchtúir cheallacha’ loga seo a mhacasamhlú i miotail frustrachais mar gheall ar na saincheisteanna coitianta a bhaineann le déantúsaíocht agus strus ualaigh a dhíríonn ar na limistéir laistigh de na teanntóga cuas, rud a d’fhág go bhfuil teipeanna ró-aibí ann.
"Go hidéalach, ba cheart an strus i ngach ábhar ceallacha casta a scaipeadh go cothrom," a mhínigh Qian.
"Mar sin féin, don chuid is mó de na topologies, tá sé coitianta go n-iompróidh níos lú ná leath den ábhar an t-ualach comhbhrúiteach go príomha, agus tá an méid ábhar níos mó neamhshuntasach ó thaobh struchtúir de."
Soláthraíonn priontáil miotail 3D réitigh nuálaíocha gan fasach ar na saincheisteanna seo.
Trí an dearadh priontála 3D a bhrú chun a theorainneacha, rinne foireann RMIT cineál nua de struchtúr laitíse a bharrfheabhsú chun an strus a dháileadh níos cothroime, ag cur lena neart nó a éifeachtúlacht struchtúrach.
"Dhearamar struchtúr laitíse feadánacha log a bhfuil banna tanaí ag rith taobh istigh de. Léiríonn an dá ghné seo le chéile neart agus Gile nach bhfacthas riamh cheana le chéile sa nádúr," a dúirt Qian.
"Trí dhá struchtúr laitíse chomhlántacha a chumasc go héifeachtach chun strus a dháileadh go cothrom, seachnaimid na pointí laga a mbíonn an strus ag díriú orthu de ghnáth."
Neart Laser-Powered
Phriontáil an fhoireann 3D an dearadh seo ag Ionad Ard-Déantúsaíochta RMIT ag baint úsáide as próiseas ar a dtugtar comhleá leaba púdar léasair, ina ndéantar sraitheanna de phúdar miotail a leá ina áit ag baint úsáide as léas léasair ard-chumhachta.
Léirigh tástálacha go raibh an dearadh clóite – ciúb laitíse tíotáiniam – 50% níos láidre ná cóimhiotal maignéisiam teilgthe WE54, an cóimhiotal is láidre de dhlús comhchosúil a úsáidtear in iarratais aeraspáis. Laghdaigh an struchtúr nua go héifeachtach an méid struis a bhí dírithe ar phointí laga mícháiliúla na laitíse.
Ciallaíonn an dearadh laitíse dúbailte freisin go ndéantar aon scoilteanna a shraonadh feadh an struchtúir, rud a chuireann leis an déineacht.
Dúirt an t-údar luaidhe staidéir agus iarrthóir PhD RMIT, Jordan Noronha, go bhféadfadh siad an struchtúr seo a dhéanamh ar scála roinnt milliméadar nó roinnt méadar i méid ag baint úsáide as cineálacha éagsúla printéirí.
Mar gheall ar an inphriontáilteacht seo, mar aon leis an neart, bith-chomhoiriúnacht, creimeadh, agus friotaíocht teasa tá sé ina iarrthóir tuar dóchais inti maidir le go leor feidhmeanna ó fheistí leighis mar ionchlannáin chnámh go páirteanna aerárthaigh nó roicéad.
"I gcomparáid leis an cóimhiotal maignéisiam teilgthe is láidre atá ar fáil a úsáidtear faoi láthair in iarratais tráchtála a éilíonn ard-neart agus meáchan éadrom, léiríodh go bhfuil ár meta-ábhar tíotáiniam le dlús inchomparáide i bhfad níos láidre nó níos lú so-ghabhálach d'athrú cruth buan faoi luchtú comhbhrúiteach, gan trácht ar níos indéanta. monarú," a dúirt Noronha.
Tá sé beartaithe ag an bhfoireann an t-ábhar a bheachtú tuilleadh le haghaidh uaséifeachtúlachta agus iarratais a iniúchadh i dtimpeallachtaí ardteochta.
Cé go bhfuil siad resistant faoi láthair do theocht chomh hard le 350 céim , creideann siad go bhféadfaí é a dhéanamh chun teocht suas le 600 céim a sheasamh ag baint úsáide as cóimhiotail tíotáiniam níos teas-resistant, le haghaidh feidhmeanna aeraspáis nó drones comhraicthe dóiteáin.
Toisc nach bhfuil an teicneolaíocht chun an t-ábhar nua seo a chur ar fáil ar fáil go forleathan go fóill, seans go dtógfadh sé roinnt ama é a ghlacadh ón tionscal.
"Níl próisis déantúsaíochta traidisiúnta praiticiúla maidir le déantúsaíocht na meite-ábhair miotail casta seo, agus níl meaisín comhleá leaba púdar léasair ag gach duine ina stóras," a dúirt sé.
"Mar sin féin, de réir mar a fhorbraíonn an teicneolaíocht, beidh sé níos inrochtana agus beidh an próiseas priontála ag éirí i bhfad níos tapúla, rud a chuirfidh ar chumas lucht féachana níos mó ár meitea-ábhair il-topology ard-neart a chur i bhfeidhm ina gcomhpháirteanna. Tá sé tábhachtach go gceadaíonn priontáil miotail 3D monarú cruth glan éasca. le haghaidh feidhmchláir fíor."
Dúirt Stiúrthóir Teicniúil Ionad Ard-Déantúsaíochta RMIT, an tOllamh Oirirc Milan Brandt, gur chuir an fhoireann fáilte roimh chuideachtaí ar mian leo comhoibriú ar an iliomad feidhmchlár féideartha.
“Is é an cur chuige atá againn ná dúshláin a aithint agus deiseanna a chruthú trí dhearadh comhoibríoch, malartú eolais, foghlaim obair-bhunaithe, fadhbréiteach criticiúil, agus aistriúchán ar thaighde,” a dúirt sé.