बैटमैन फिल्मों में, डार्क नाइट की केप एक साफ-सुथरी चाल है। ज्यादातर समय यह उसके पीछे बिलखता है, जबकि वह नामचीन गुर्गे को कुचल देता है, लेकिन जब बैटमैन को जल्दी से भागने की जरूरत होती है, तो वह एक इमारत से छलांग लगा सकता है और अपने केप को सख्त कर सकता है ताकि यह एक ग्लाइडर की तरह काम करे जो उसे रात में ले जाए। एक पल केप तरल है, फिर अगले ही यह कठोर है। यह इंजीनियरिंग का एक स्मार्ट बिट है जिसे कैलटेक और जेपीएल के इंजीनियरों ने अब वास्तविक दुनिया में दोहराया है।
चेनमेल से प्रेरित यह सामग्री, दबाव के आवेदन के साथ एक फोल्डेबल, द्रव जैसी अवस्था से एक विशिष्ट ठोस आकार में जा सकती है। इसके पीछे के शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि इस तकनीक को संभावित रूप से एक्सोस्केलेटन के लिए एक स्मार्ट कपड़े के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, या यहां तक कि एक टूटे हुए अंग पर लागू होने के लिए एक अनुकूली कास्ट के रूप में, आपकी हड्डियों को रखने के लिए जहां उन्हें होना चाहिए।
तकनीक के पीछे की भौतिकी से कोई भी परिचित होगा जिसने वैक्यूम-पैक कॉफी खरीदी है, बताते हैं चियारा दारियोकैलटेक में मैकेनिकल इंजीनियरिंग और एप्लाइड फिजिक्स के प्रोफेसर हैं। “वैक्यूम-सील्ड बैग में कॉफी के बारे में सोचें। जब अभी भी पैक किया जाता है, तो यह ठोस होता है, एक प्रक्रिया के माध्यम से हम ‘जैमिंग’ कहते हैं। लेकिन जैसे ही आप पैकेज खोलते हैं, कॉफी के मैदान एक-दूसरे के खिलाफ जाम नहीं होते हैं और आप उन्हें ऐसे डाल सकते हैं जैसे कि वे एक तरल पदार्थ हों, ”वह कहती हैं।
चेनमेल की खोज करने के लिए जो आराम से सबसे अधिक लचीला और दबाव में सबसे कठोर होगा, टीम ने लिंक किए गए कणों के विभिन्न विन्यासों को 3D-मुद्रित किया और कंप्यूटर सिमुलेशन में प्रत्येक का परीक्षण किया।
शोधकर्ताओं ने लिंक के लिए एक अष्टकोणीय आकार चुना, भले ही वह सबसे कठोर कपड़े का उत्पादन न करे। “अगर हम कपड़े में सबसे बड़ा संभव सख्त प्रभाव प्रदान करना चाहते हैं, या ऐसी सामग्री को डिजाइन करना जो झुकने के लिए उच्चतम प्रतिरोध दिखा सकता है, तो ऑक्टाहेड्रोन इष्टतम आकार नहीं है,” डारियो ने कहा। “आश्चर्यजनक रूप से, प्राचीन चेन मेल (गोलाकार या वर्ग लिंक तत्वों के साथ) उस पर बहुत बेहतर हैं!
“हालांकि, सर्कुलर रिंग और स्क्वायर आधारित चेनमेल भी बहुत भारी होते हैं (क्योंकि वे अधिक घनी पैक करते हैं)। इसलिए यदि हमारा लक्ष्य पहनने योग्य वस्तुओं के लिए इष्टतम सामग्री खोजना है, तो हमें इष्टतमता मापदंडों को परिभाषित करने की आवश्यकता हो सकती है जो भिन्न और अधिक विशिष्ट हैं।
“उदाहरण के लिए, कण आकार का पता लगाएं जो हमें सबसे बड़े सख्त और हल्के वजन तक ले जाता है। सामान्य तौर पर, हम दो कणों के बीच जितने अधिक औसत संपर्क प्राप्त कर सकते हैं, उतना ही अधिक सख्त प्रभाव होगा।”
एक प्रदर्शन में, कपड़ा अपने वजन के 50 गुना से अधिक भार का समर्थन करने में सक्षम था।
समानांतर शोध में, दारियो और उनकी टीम पॉलिमर की पट्टियों की जांच कर रही है जो गर्म होने पर सिकुड़ जाती हैं। ठोस वस्तुओं को बनाने के लिए इन पट्टियों को इस नए प्रकार के चेनमेल में बुना जा सकता है – जैसे पुल – जो जरूरत न होने पर सपाट हो जाते हैं। वह सुझाव देती है कि एक साथ काम करने वाली दो सामग्रियां ऐसे रोबोट भी बना सकती हैं जो विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए विभिन्न आकारों में रूपांतरित हो सकें।
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3 और प्रोग्राम करने योग्य सामग्री
जलवायु-सक्रिय वस्त्र
एमआईटी की सेल्फ-असेंबली लैब के शोधकर्ताओं ने ‘जलवायु-सक्रिय’ वस्त्र बनाए हैं। प्रतीत होता है कि यूके के अनिश्चित मौसम के लिए बनाया गया है, सामग्री ठंड में कपड़े में अंतराल को बंद करने के लिए तापमान परिवर्तन का जवाब देती है, फिर गर्मी में सांस लेने के लिए आराम करती है।
4डी प्रिंटिंग
4D प्रिंटिंग तब होती है जब आप 3D प्रिंटिंग में ऐसी सामग्री जोड़ते हैं जो पानी या गर्मी की उपस्थिति में आकार बदलती है। इसका मतलब है कि, उदाहरण के लिए, आप पाइप बना सकते हैं जो बर्फ में दरार पैदा करने से बचने के लिए ठंडा होने पर फैलते हैं।
समायोज्य पंख
कार्बन फाइबर जो गर्मी या पानी के संपर्क में आने पर आकार बदलता है, एक मजबूत सामग्री बनाता है जो पर्यावरण के प्रति प्रतिक्रिया कर सकता है। एक स्ट्रीट-लीगल रेस कार में एक रियर विंग होता है जो बारिश के आधार पर खुलता या बंद होता है, जब यह गीला होता है तो पीछे के टायरों के कर्षण को बेहतर बनाने के लिए अधिक डाउनफोर्स बनाता है।
