ကာဗွန်ဖိုက်ဘာ ပစ္စည်းအသစ်များ၏ မျိုးဆက်သစ်များသည် “မိမိကိုယ်မိမိ ထောက်လှမ်းနိုင်သည်” မည်လား။

နောက်ဆုံးထွက်ရှိထားသည့် အစီရင်ခံစာအရ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ မျိုးဆက်သစ်များသည် ၎င်းတို့၏ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ကျန်းမာရေးအခြေအနေကို စောင့်ကြည့်နိုင်ပြီး အဖြစ်များလာသည်။

ကာဗွန်ဖိုက်ဘာ ပေါင်းစပ်ပါဝင်မှုများသည် ပေါ့ပါးပြီး ခိုင်ခံ့ကာ မော်တော်ကားများ၊ လေယာဉ်များနှင့် အခြားသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနည်းလမ်းများအတွက် အရေးကြီးသော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့တွင် အားဖြည့်ကာဗွန်ဖိုင်ဘာများဖြင့် ထည့်သွင်းထားသည့် epoxy resins ကဲ့သို့သော ပိုလီမာအလွှာများ ပါဝင်သည်။ ပစ္စည်းနှစ်ခု၏ မတူညီသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့်၊ အမျှင်များသည် အလွန်အကျွံ ဖိစီးမှု သို့မဟုတ် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုအောက်တွင် အလွှာမှ ပြုတ်ကျလိမ့်မည်။ ဆိုလိုသည်မှာ ကာဗွန်ဖိုက်ဘာ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံတွင် ပျက်စီးမှုသည် မျက်နှာပြင်အောက်တွင် ဝှက်ထားဆဲဖြစ်ပြီး သာမန်မျက်စိဖြင့် မတွေ့နိုင်ပါ၊၊ ယင်းသည် ကပ်ဆိုးကြီး ချို့ယွင်းမှုကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။

"ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှုရဲ့အတွင်းပိုင်းကို နားလည်ခြင်းအားဖြင့် သူတို့ရဲ့ကျန်းမာရေးကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ အကဲဖြတ်နိုင်ပြီး ပြုပြင်ဖို့လိုအပ်တဲ့ ပျက်စီးမှုတစ်ခုခုရှိမရှိ သိနိုင်မှာပါ" ဟု Ridge Chris Bowland မှ သုတေသီတစ်ဦး၊

အမေရိကန်စွမ်းအင်ဌာန (Oak National Laboratory) ရှိ Oak Ridge အမျိုးသားဓာတ်ခွဲခန်း။ "မကြာသေးမီက Bowland နှင့် ORNL မှ ကာဗွန်နှင့်ပေါင်းစပ်အဖွဲ့ခေါင်းဆောင် Amit Naskar သည် semiconductor silicon carbide nanoparticles များပေါ်တွင် လျှပ်ကူးကာဗွန်ဖိုင်ဘာများကို ဖုံးအုပ်ရန် rolling stripe method ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် အခြားသော fiber-reinforced composites များထက် ပိုမိုခိုင်ခံ့သော ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများတွင် ထည့်သွင်းထားသည်။ အမျှင်များသည် ပိုလီမာတွင် မြှုပ်နှံထားပြီး၊ အမျှင်များသည် ဓာတ်အားလိုင်းတစ်ခုအဖြစ် ဖွဲ့စည်းကာ၊ အစုလိုက်အပြုံလိုက် ပေါင်းစပ်မှုများသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်ဆောင်ပေးသည့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ နာနိုအမှုန်များသည် ပြင်ပအင်အားစုများ၏ လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင် ဤလျှပ်စစ်စီးကူးမှုကို ဖျက်ဆီးနိုင်ပြီး ပေါင်းစပ်များကို စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်ဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များကို ပေါင်းထည့်ပါက ပေါင်းစုများကို ဆန့်ထုတ်ပါက၊ coated fibers များ၏ ချိတ်ဆက်မှုသည် အတောင်ပံများ ပျက်စီးသွားမည်ဖြစ်သည်။ ကွေးရန်၊ တောင်ပံသည် ဖိအားများလွန်းနေကြောင်း ညွှန်ပြရန် လေယာဉ်၏ကွန်ပျူတာအား သတိပေးနိုင်ပြီး ORNL ၏ rolling strip သရုပ်ပြခြင်းသည် နည်းလမ်းအားဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော အမျှင်များကို အရွယ်အစားကြီးသည့် မျိုးဆက်သစ်မျိုးဆက်သစ်များကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်ကြောင်း သက်သေထူနိုင်သည်။ Self-sensing composites၊ ၎င်းတို့၏ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲဖြစ်သော ပိုလီမာအလွှာများမှ ကာဗွန်ဖိုင်ဘာနှင့် အနိမ့်ဆုံးနေရာများတွင်ပင် ကာဗွန်အမျှင်များကို တွေ့ရှိနိုင်သည်။ 3D ရိုက်နှိပ်ထားသော ကားများနှင့် အဆောက်အဦများတွင် နာနိုအမှုန်များပါ၀င်သည့် အမျှင်များပြုလုပ်ရန်အတွက် သုတေသီများသည် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်ကာဗွန်ဖိုက်ဘာစပွန်များကို rollers များပေါ်တွင် တပ်ဆင်ကြပြီး၊ rollers များသည် စျေးကွက်တွင်ရရှိနိုင်သော နာနိုမှုန်များပါရှိသော အမျှင်များကို epoxy resins တွင်စိမ်ထားကြသည်။

ထို့နောက် အမျှင်များကို အပေါ်ယံသေချာစေရန် မီးဖို၌ အခြောက်ခံပါ။ ပိုလီမာအလွှာတွင် ကပ်ထားသော နာနိုအမှုန်များတွင် မြှုပ်ထားသော အမျှင်များ၏ ခိုင်ခံ့မှုကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် သုတေသီများသည် One Direction တွင် စီစဉ်ထားသည့် ဖိုက်ဘာအားဖြည့်ပေါင်းစပ်ထားသော အလင်းတန်းများကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ The Bowland သည် cantilever ၏ အဆုံးများကို ပြုပြင်ထားသည့် ဖိစီးမှုစမ်းသပ်မှုကို ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို အကဲဖြတ်နေစဉ်တွင် စက်၏ တွန်းအားကို beam အလယ်တွင် မအောင်မြင်သည်အထိ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်း၏ အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို လေ့လာရန်အတွက် cantilever beam ၏ နှစ်ဖက်စလုံးတွင် လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို တပ်ဆင်ခဲ့သည်။ "Dynamic Mechanical Analyser" ဟုလူသိများသောစက်တစ်ခုတွင် cantilever ကိုတည်ထားရန်အဆုံးတစ်ဖက်ကိုဖြတ်တောက်ခဲ့သည်။ Bowland သည် ခံနိုင်ရည်ပြောင်းလဲမှုကို စောင့်ကြည့်နေချိန်တွင် စက်သည် suspension beam ကို ကွေးရန် အခြားတစ်ဖက်တွင် တွန်းအားပေးသည်။ ORNL သည် ပါရဂူဘွဲ့လွန်သုတေသနပညာရှင် Ngoc Nguyen သည် Fourier Transform Infrared spectrometer တွင် ပေါင်းစပ်စမ်းသပ်မှုများကို ဓာတုနှောင်ကြိုးများကိုလေ့လာပြီး လေ့လာတွေ့ရှိထားသည့် မြှင့်တင်ထားသောစက်ပိုင်းဆိုင်ရာအား နားလည်မှုတိုးတက်စေပါသည်။ သုတေသီများသည် တုန်ခါမှု၊ တုန်ခါမှုနှင့် အခြားစိတ်ဖိစီးမှုနှင့် strain အရင်းအမြစ်များကို တုံ့ပြန်ရာတွင် လွယ်ကူချောမွေ့စေမည့် တုန်ခါမှုအငွေ့အသက်ဖြင့် တိုင်းတာသည့် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာပစ္စည်းများ၏ တုန်ခါမှု၊ တုန်ခါမှုနှင့် အခြားစိတ်ဖိစီးမှုဆိုင်ရာ အရင်းအမြစ်များကို လွယ်ကူချောမွေ့စေမည့် ကွဲပြားသောပမာဏဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် ပေါင်းစပ်သုတေသီများကလည်း သုတေသီများကလည်း စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ အာရုံစူးစိုက်မှုတစ်ခုစီတွင်၊ နာနိုအမှုန်များသည် စွမ်းအင်များပျံ့နှံ့မှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည် (65% မှ 257% မှ ဒီဂရီအမျိုးမျိုးအထိ)။ Bowland နှင့် Naskar တို့သည် ကိုယ်တိုင်အာရုံခံနိုင်သော ကာဗွန်ဖိုက်ဘာ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ ထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက် လုပ်ငန်းစဉ်မူပိုင်ခွင့်ကို လျှောက်ထားခဲ့သည်။

"Impregnated coatings သည် တီထွင်နေသော nanomaterials အသစ်များကို အခွင့်ကောင်းယူရန် နည်းလမ်းအသစ်ကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။" Bowland မှ ပြောကြားခဲ့သည်။ အဆိုပါလေ့လာမှုကို American Chemical Society ၏ ACS Applied Materials and Interfaces (Applied Materials & Interfaces) ဂျာနယ်တွင် ထုတ်ဝေသော ORNL ဓာတ်ခွဲခန်းမှ ညွှန်ကြားသည့် သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးဆိုင်ရာ ပရောဂျက်များမှ ပံ့ပိုးပေးခဲ့ပါသည်။