इसी हफ्ते, डार्टमाउथ कॉलेज के शोधकर्ताओं ने एक 3डी प्रिंट करने योग्य स्मार्ट स्याही विकसित की जो आकार और रंग बदल सकती है। वे अन्य टीमों से अलग हैं जो नई चीजें करने के लिए 4D प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करती हैं। कॉनकॉर्डिया यूनिवर्सिटी के मैकेनिकल, इंडस्ट्रियल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर सुओंग वान होआ, मिश्रित सामग्री बनाने के लिए 4 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग कर रहे हैं जो बिना मोल्ड के अपने आप झुक सकते हैं।

"4 डी प्रिंटिंग हमें घुमावदार मोल्ड बनाने की आवश्यकता के बिना घुमावदार समग्र संरचनाएं बनाने की अनुमति देती है, " होआ ने कहा। "मेरी मुख्य खोज यह है कि लोग उच्च यांत्रिक गुणों के साथ घुमावदार मिश्रित सामग्री-लंबे निरंतर फाइबर बना सकते हैं, जो तेज और अधिक किफायती हो सकता है।"

आम तौर पर, कंपोजिट लीफ स्प्रिंग जैसे घटकों के निर्माण में कई चरणों की आवश्यकता होती है, जो वाहनों में हल्के शॉक एब्जॉर्बर होते हैं। एस-आकार के भागों को बनाने के लिए, एस-आकार के सांचों को धातु जैसे ठोस पदार्थों से बनाने की आवश्यकता होती है। राल प्रणाली के साथ पूर्व-गर्भवती प्रबलित कपड़े को फिर एक समग्र भाग बनाने के लिए मोल्ड पर रखा जाता है। हालांकि, होआ ने कहा कि 4डी प्रिंटिंग तकनीक के इस्तेमाल से जटिल सांचों के निर्माण के शुरुआती चरण छूट सकते हैं।

उन्होंने कहा, "मिश्रित सामग्रियों की 4डी प्रिंटिंग मैट्रिक्स रेजिन के सिकुड़न और विभिन्न फाइबर अभिविन्यास के साथ परतों के थर्मल संकोचन गुणांक में अंतर का लाभ उठाती है, जिससे इलाज और शीतलन के दौरान आकार में परिवर्तन सक्रिय होता है।" "इस व्यवहार का उपयोग जटिल सांचों की आवश्यकता के बिना घुमावदार ज्यामिति वाले भागों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। इसलिए, घुमावदार आकृतियों का निर्माण तेज और किफायती हो सकता है। हालांकि, आकार परिवर्तन की डिग्री भौतिक विशेषताओं, फाइबर अभिविन्यास और स्टैकिंग पर निर्भर करती है। परत अनुक्रम और निर्माण प्रक्रिया।"

होआ के शोध के हिस्से में समग्र परत के अनिसोट्रोपिक गुणों पर पुनर्विचार करना शामिल है। अनिसोट्रॉपी यह है कि विभिन्न अक्षों के साथ भार के अधीन होने पर सामग्री कैसे व्यवहार करती है। किसी सामग्री का अनिसोट्रोपिक गुण इस बात का माप है कि यह अन्य कारकों के संबंध में कैसे बदलता है। उदाहरण के लिए, राल संकोचन सामग्री विरूपण का कारण बन सकता है, या तापमान परिवर्तन फाइबर विस्तार या संकुचन का कारण बन सकता है। होआ के अनुसार, इन परिवर्तनों की समझ और नियंत्रण झुकने वाले सांचों के लिए घुमावदार लैमिनेट बनाने की कुंजी है।

उन्होंने कहा: "अतीत में अनिसोट्रॉपी को हमेशा एक बोझ के रूप में देखा गया है। अब मैं उन्हें एक संपत्ति के रूप में देखता हूं।"

होआ का मानना ​​है कि प्रौद्योगिकी को एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है।

"एक अन्य अनुप्रयोग उपग्रह जैसी अंतरिक्ष संरचनाएं हैं, जो अत्यधिक तापमान में उतार-चढ़ाव से प्रभावित होती हैं," उन्होंने कहा। "सौर ऊर्जा एकत्र करने के लिए संरचना को दिन के दौरान (जब तापमान अधिक होता है) खोला जा सकता है और इसके आंतरिक भाग की सुरक्षा के लिए रात में बंद कर दिया जाता है।"

पिछले साल, होआ अमेरिकन कंपोजिट्स एसोसिएशन के सदस्य के रूप में नियुक्त होने वाले पहले कनाडाई बने। उन्होंने अपने शोध परिणामों को "अनुसंधान, अभ्यास, शिक्षा और सेवा के माध्यम से कंपोजिट समुदाय में उत्कृष्ट योगदान" नामक एक पत्र में प्रकाशित किया।

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