د وروستي راپور له مخې، د مرکب موادو راتلونکی نسل کولی شي د خپل ساختماني روغتیا حالت وڅاري، او عام شي.
د کاربن فایبر مرکبات سپک او قوي دي او د موټرو، الوتکو او د ترانسپورت نورو وسیلو لپاره مهم ساختماني مواد دي. دوی د پولیمر سبسټریټونو څخه جوړ شوي دي، لکه ایپوکسی رالونه، کوم چې د قوي کاربن فایبرونو سره ځای پرځای شوي دي. د دواړو موادو د مختلف میخانیکي ملکیتونو له امله، فایبرونه به د ډیر فشار یا ستړیا لاندې د سبسټریټ څخه راښکته شي. دا پدې مانا ده چې د کاربن فایبر مرکب جوړښت ته زیان ممکن لاهم د سطحې لاندې پټ وي او د لوڅ سترګو لخوا نشي کشف کیدی، کوم چې کولی شي د ناورین ناکامۍ لامل شي.
"د مرکباتو دننه په پوهیدو سره، تاسو کولی شئ د دوی روغتیا ښه قضاوت وکړئ او پوه شئ چې ایا کوم زیان شتون لري چې ترمیم ته اړتیا لري،" ریج کریس بولند، د دې پوهنتون یو څیړونکی
د امریکا د انرژۍ وزارت (اوک ملي لابراتوار) ویګنر کې د اوک ریج ملي لابراتوار. "په دې وروستیو کې، امیت نسکر، د بولنډ او ORNL کې د کاربن او مرکباتو ټیم مشر، د سیمیکمډکټر سیلیکون کاربایډ نانو پارټیکلونو باندې د کاربن فایبرونو د پوښلو لپاره د رولینګ پټې میتود اختراع کړ. نانو مواد په مرکب موادو کې ځای پرځای شوي دي چې د نورو فایبر تقویه شوي مرکباتو په پرتله قوي دي او د دوی د خپلو جوړښتونو روغتیا څارلو لپاره نوې وړتیا لري. کله چې کافي پوښل شوي فایبرونه په پولیمر کې ځای پرځای شي، فایبرونه د بریښنا شبکه جوړوي، او بلک مرکبات بریښنا ترسره کوي. سیمیکمډکټر نانو پارټیکلونه کولی شي د بهرني ځواکونو د عمل لاندې دا بریښنایی چالکتیا له مینځه یوسي، مرکباتو ته میخانیکي او بریښنایی دندې اضافه کوي. که چیرې مرکبات غځول شي، د پوښل شوي فایبرونو ارتباط به له منځه لاړ شي او په موادو کې مقاومت به بدل شي. که چیرې د طوفان ګډوډي د مرکب وزر د خمیدو لامل شي، یو بریښنایی سیګنال ممکن د الوتکې کمپیوټر ته خبرداری ورکړي چې وزر د ډیر فشار لاندې دی او د ازموینې وړاندیز کوي. د ORNL د رولینګ پټې مظاهرې په اصل کې ثابتوي چې دا طریقه کولی شي په لویه کچه د مرکب لیپت شوي فایبرونو راتلونکی نسل تولید کړي. د ځان احساس کونکي مرکبات، شاید د نوي کیدونکي پولیمر سبسټریټونو او ټیټ لګښت څخه جوړ شوي وي. کاربن فایبرونه، کولی شي په هر ځای کې خپل ځای ومومي، په شمول د 3D چاپ شوي موټرو او ودانیو کې. د نانو ذراتو کې د فایبرونو د ځای پر ځای کولو لپاره، څیړونکو په رولرونو کې د لوړ فعالیت کاربن فایبر سپولونه نصب کړل، او رولرونو فایبرونه په ایپوکسی رالونو کې ډوب کړل، کوم چې په بازار کې موجود نانو ذرات لري، چې عرض یې د ویروس د عرض په اړه دی (45-65 nm).
بیا فایبرونه په تنور کې وچیږي ترڅو پوښ خوندي کړي. د فایبرونو د ځواک ازموینې لپاره چې په نانو ذراتو کې ځای پرځای شوي چې د پولیمر سبسټریټ سره چپک شوي دي، څیړونکو د فایبر تقویه شوي مرکب بیمونه جوړ کړل، کوم چې په یو لوري کې تنظیم شوي وو. باولینډ د فشار ازموینه ترسره کړه چې پکې د کینټیلیور پایونه ثابت شول، پداسې حال کې چې ماشین د میخانیکي ملکیتونو ارزونه کوله د بیم په مینځ کې فشار پلي کړ تر هغه چې بیم ناکام شو. د مرکب موادو د حس کولو وړتیا مطالعه کولو لپاره، هغه د کینټیلیور بیم په دواړو خواوو کې الکترودونه نصب کړل. په هغه ماشین کې چې د "متحرک میخانیکي تحلیل کونکي" په نوم پیژندل کیږي، هغه د کینټیلیور د ثابت ساتلو لپاره یو پای کلپ کړ. ماشین په بل پای کې د تعلیق بیم د تاوولو لپاره ځواک کاروي پداسې حال کې چې باولینډ د مقاومت بدلون څارنه کوي. ORNL، د پوسټ دوکتورال څیړونکی نګوک نګیوین، په فوریر ټرانسفارم انفراریډ سپیکٹرومیټر کې اضافي ازموینې ترسره کړې ترڅو په مرکباتو کې کیمیاوي بانډونه مطالعه کړي او د لیدل شوي پرمختللي میخانیکي ځواک پوهیدل ښه کړي. څېړونکو د مختلفو مقدارونو نانو ذراتو (د کمپوزیتونو د ډمپ کولو چلند له مخې اندازه شوي) څخه جوړ شوي مرکباتو د تحلیلي انرژۍ وړتیا هم ازموله، کوم چې به د شاکونو، وایبریشنونو او نورو فشارونو او فشار سرچینو ته د ساختماني موادو غبرګون اسانه کړي. په هر غلظت کې، نانو ذرات کولی شي د انرژۍ ضایع کول (له 65٪ څخه تر 257٪ پورې مختلف درجو پورې) لوړ کړي. بولنډ او نسکار د ځان حس کونکي کاربن فایبر مرکباتو جوړولو لپاره د پروسې پیټینټ لپاره غوښتنه کړې.
"امپریګنیټ شوي کوټینګونه د نوي نانو موادو څخه د ګټې اخیستنې لپاره یوه نوې لاره چمتو کوي چې رامینځته کیږي." بولنډ وویل. دا څیړنه د ORNL لابراتوار لخوا لارښود شوي څیړنې او پراختیایي پروژو لخوا ملاتړ شوې، چې د امریکایی کیمیاوي ټولنې د ACS اپلایډ میټریلز او انټرفیسز (اپلایډ میټریلز او انټرفیسز) ژورنال کې خپره شوې.
د پوسټ وخت: دسمبر-۰۷-۲۰۱۸