एक नई 3डी प्रिंटेड जाली संरचना ने अपनी मजबूती और हल्केपन से शोधकर्ताओं को आश्चर्यचकित कर दिया है। यह एक साथ विलय की गई दो अलग-अलग जाली संरचनाओं का उपयोग करता है, जो आमतौर पर इन जटिल आकृतियों में पाए जाने वाले कमजोर बिंदुओं को समाप्त करता है। मेलबर्न, ऑस्ट्रेलिया में आरएमआईटी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने जोड़ों द्वारा निर्मित उच्च तनाव सांद्रता को कैसे कम किया जाए, इसका अध्ययन करने के लिए खोखले तने वाली वॉटर लिली और ऑर्गन-पाइप कोरल से प्रेरणा ली।
नए अध्ययन के पहले लेखक, प्रतिष्ठित प्रोफेसर मा कियान ने कहा, "आदर्श रूप से, तनाव को सभी जटिल मधुकोश सामग्रियों में समान रूप से वितरित किया जाना चाहिए।" "हालांकि, अधिकांश टोपोलॉजी के लिए, आमतौर पर आधे से भी कम सामग्री मुख्य रूप से संपीड़ित भार के अधीन होती है, और सामग्री की बड़ी मात्रा संरचनात्मक रूप से महत्वपूर्ण नहीं होती है।"
शोधकर्ताओं ने ट्यूबलर जाली को शीर्ष पर दूसरी जाली से ढककर मजबूत किया, और संपीड़न परीक्षण के दौरान लोड को अधिक समान रूप से वितरित करने के लिए ट्यूब और कनेक्शन के बीच एक पतला एक्स-आकार का क्रॉस-सेक्शन जोड़ा।
इसका आकार बहुत जटिल है, लेकिन लेजर पाउडर बेड फ्यूजन 3डी प्रिंटर का उपयोग करके इसका निर्माण करना आसान है। शोधकर्ताओं ने परिणामी क्यूब का परीक्षण किया और पाया कि यह WE54 से 50 प्रतिशत अधिक मजबूत था, जो एयरोस्पेस उद्योग में उपयोग किए जाने वाले समान घनत्व का एक कास्ट मैग्नीशियम मिश्र धातु है।
प्रिंटर के आधार पर, जिसका आकार मिलीमीटर से लेकर कई मीटर तक हो सकता है, वे कहते हैं कि यह 350 डिग्री सेल्सियस तक तापमान का सामना कर सकता है, या अधिक गर्मी प्रतिरोधी टाइटेनियम मिश्र धातु में अपग्रेड होने पर 600 डिग्री सेल्सियस तक तापमान का सामना कर सकता है।
शोधकर्ताओं का कहना है कि यह सामग्री उन क्षेत्रों में उपयोगी हो सकती है जहां ताकत और वजन महत्वपूर्ण हैं, विमान और रॉकेट घटकों सहित संभावित व्यावसायिक अनुप्रयोगों के साथ। दिलचस्प बात यह है कि वे यह भी कहते हैं कि सामग्री का उपयोग चिकित्सा हड्डी प्रत्यारोपण में भी किया जा सकता है, और जब यह शरीर के साथ जुड़ जाता है, तो जटिल, आंशिक रूप से खोखला आकार अंततः हड्डी कोशिकाओं को फिर से विकसित करके भरा जा सकता है।
लेकिन क्या ऐसी जटिल संरचनाएँ बनाना आसान है? शोधकर्ता स्वीकार करते हैं: "हर किसी के गोदाम में लेजर पाउडर बेड फ़्यूज़न मशीन नहीं होती है। हालाँकि, जैसे-जैसे तकनीक विकसित होती है, यह अधिक सुलभ हो जाएगी और मुद्रण प्रक्रिया तेज़ हो जाएगी, जिससे अधिक लोग अपने घटकों में हमारी उच्च-शक्ति मल्टी-टोपोलॉजी मेटामटेरियल्स को अपना सकेंगे। महत्वपूर्ण बात यह है कि धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए आसानी से जाल आकार बना सकती है।"
आरएमआईटी टीम उन कंपनियों को बुला रही है जो विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में इन मेटामटेरियल्स का सहयोग और व्यावसायीकरण करना चाहते हैं, यह कहते हुए कि यह अधिक ताकत और हल्के वजन की तलाश में जाली डिजाइन को परिष्कृत करना जारी रखेगा।
यह पेपर एडवांस्ड मटेरियल्स जर्नल में प्रकाशित हुआ था।