Metallic microlattice
ধাতব মাইক্রোলেটিস হল একটি কৃত্রিম ছিদ্রযুক্ত ধাতব উপাদান যা একটি অতি-হালকা ধাতব ফেনা নিয়ে গঠিত। 0. 99 মিলিগ্রাম/সেমি3 (0.00561 এলবি/ফুট3) এর মতো কম ঘনত্ব সহ, এটি বিজ্ঞানের কাছে পরিচিত হালকা কাঠামোগত উপকরণগুলির মধ্যে একটি। ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, আরভিন এবং ক্যালটেকের গবেষকদের সহযোগিতায় ক্যালিফোর্নিয়া ভিত্তিক এইচআরএল ল্যাবরেটরিজের বিজ্ঞানীদের একটি দল এটি তৈরি করেছিল এবং 2011 সালের নভেম্বরে প্রথম ঘোষণা করা হয়েছিল। নমুনাগুলি নিকেল-ফসফরাস খাদ থেকে তৈরি করা হয়েছিল। 2012 সালে, মাইক্রোল্যাটিস প্রোটোটাইপকে পপুলার মেকানিক্স দ্বারা 10টি বিশ্ব-পরিবর্তনশীল উদ্ভাবনের মধ্যে একটি হিসাবে ঘোষণা করা হয়েছিল। ধাতব মাইক্রোল্যাটিস প্রযুক্তির স্বয়ংচালিত এবং বৈমানিক প্রকৌশল ক্ষেত্রে অসংখ্য সম্ভাব্য প্রয়োগ রয়েছে। অন্যান্য ধরনের ধাতব জাল কাঠামোর মধ্যে একটি বিশদ তুলনামূলক পর্যালোচনা গবেষণায় দেখা গেছে যে এগুলি হালকা ওজনের উদ্দেশ্যে উপকারী তবে উত্পাদন করা ব্যয়বহুল। সংশ্লেষ তাদের ধাতব মাইক্রোল্যাটিস তৈরি করতে, এইচআরএল/ইউসিআই/ক্যালটেক দল প্রথমে স্ব-প্রচারকারী ওয়েভগাইড গঠনের উপর ভিত্তি করে একটি কৌশল ব্যবহার করে একটি পলিমার টেমপ্লেট প্রস্তুত করেছিল, যদিও এটি উল্লেখ করা হয়েছিল যে টেমপ্লেটটি তৈরি করতে অন্যান্য পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রক্রিয়াটি একটি ছিদ্রযুক্ত মাস্কের মাধ্যমে ইউভি আলোকে ইউভি-নিরাময়যোগ্য রজন জলাশয়ে প্রেরণ করে। আলোর পথে একটি পাতলা পলিমার ফাইবার তৈরি করে মাস্কের প্রতিটি গর্তের নিচে রজন নিরাময় হওয়ার সাথে সাথে আলোর ফাইবার-অপটিক-এর মতো "স্ব-ফাঁদ" ঘটে। একাধিক হালকা রশ্মি ব্যবহার করে, একাধিক তন্তু তারপর একটি জাল তৈরি করতে আন্তঃসংযোগ করতে পারে। প্রক্রিয়াটি ফোটোলিথোগ্রাফির অনুরূপ ছিল যে এটি প্রারম্ভিক টেমপ্লেট কাঠামো সংজ্ঞায়িত করতে একটি দ্বি-মাত্রিক মুখোশ ব্যবহার করেছিল, তবে গঠনের হারে পার্থক্য ছিলঃ যেখানে স্টেরিওলিথোগ্রাফি একটি সম্পূর্ণ কাঠামো তৈরি করতে কয়েক ঘন্টা সময় নিতে পারে, স্ব-গঠনকারী ওয়েভগাইড প্রক্রিয়া টেমপ্লেটগুলিকে অনুমতি দেয় 10-100 সেকেন্ডে গঠিত হতে। এইভাবে, প্রক্রিয়াটি বড় মুক্ত-স্থায়ী 3ডি জাল উপাদানগুলিকে দ্রুত এবং পরিমাপযোগ্যভাবে গঠন করতে সক্ষম করে। টেমপ্লেটটি তখন বিদ্যুৎবিহীন নিকেল প্লেটিং দ্বারা ধাতুর একটি পাতলা স্তর দিয়ে আবৃত করা হয় এবং টেমপ্লেটটি একটি মুক্ত-স্থায়ী, পর্যায়ক্রমিক ছিদ্রযুক্ত ধাতব কাঠামো রেখে খোদাই করা হয়। মূল প্রতিবেদনে নিকেলকে মাইক্রোল্যাটিস ধাতু হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল। তড়িৎ-বিন্যাস প্রক্রিয়ার কারণে, পদার্থের 7 শতাংশ দ্রবীভূত ফসফরাস পরমাণু দ্বারা গঠিত এবং এতে কোনও অবক্ষেপ ছিল না। একটি ধাতব মাইক্রোল্যাটিস আন্তঃসংযুক্ত ফাঁপা স্ট্রটের একটি নেটওয়ার্ক নিয়ে গঠিত। ন্যূনতম ঘন মাইক্রোলেটিস নমুনায় বলা হয়েছে, প্রতিটি স্ট্রুটের ব্যাস প্রায় 100 মাইক্রোমিটার, যার একটি প্রাচীর 100 ন্যানোমিটার পুরু। সম্পূর্ণ কাঠামোটি আয়তনের দিক থেকে প্রায় 99.99% বায়ু, এবং প্রচলিত নিয়ম অনুসারে, যখন মাইক্রোলেটিস ঘনত্ব গণনা করা হয় তখন বাতাসের ভর বাদ দেওয়া হয়। অন্তর্বর্তী বায়ুর ভরের জন্য, কাঠামোর প্রকৃত ঘনত্ব প্রায় 2.1 মিলিগ্রাম/সেমি3 (2.1 কেজি/মি3), যা 25 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বায়ুর ঘনত্বের মাত্র 1.76 গুণ। এই উপাদানটি স্টাইরোফোমের চেয়ে 100 গুণ হালকা বলে বর্ণনা করা হয়েছে। সাধারণ পলিমারের তুলনায় মাইক্রোল্যাটিস 100 গুণ বেশি শক্তিশালী হতে পারে। ধাতব মাইক্রোল্যাটিসগুলি খুব কম ঘনত্ব দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, 2011 সালের রেকর্ড 0.9 মিলিগ্রাম/সেমি 3 যে কোনও পরিচিত কঠিন পদার্থের সর্বনিম্ন মানগুলির মধ্যে রয়েছে। এর আগের রেকর্ড ছিল 1 মিলিগ্রাম/সেমি3 সিলিকা অ্যারোগেলস দ্বারা ধারণ করা হয়েছিল, এবং অ্যারোগ্রাফাইটের ঘনত্ব 0.20 মিলিগ্রাম/সেমি3 বলে দাবি করা হয়। যান্ত্রিকভাবে, এই মাইক্রোলেটিসগুলি আচরণগতভাবে ইলাস্টোমারের অনুরূপ এবং উল্লেখযোগ্য সংকোচনের পরে তাদের আকৃতি প্রায় সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করে। এটি তাদের আগের অ্যারোজেলগুলির তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা দেয়, যা ভঙ্গুর, কাচের মতো পদার্থ। ধাতব মাইক্রোল্যাটিসগুলিতে এই ইলাস্টোমেরিক বৈশিষ্ট্যটি দক্ষ শক শোষণের ফলস্বরূপ। তাদের ইয়াং-এর মডুলাস E, অ্যারোজেল এবং কার্বন ন্যানোটিউব ফেনাতে E ~ ρ3-এর তুলনায় ρ, E ~ ρ2 ঘনত্ব সহ বিভিন্ন স্কেলিং প্রদর্শন করে। ধাতব মাইক্রোলেটিস শক অ্যাবসর্বারগুলির মতো তাপীয় এবং কম্পন নিরোধকগুলিতে সম্ভাব্য প্রয়োগগুলি খুঁজে পেতে পারে এবং ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড এবং অনুঘটক সমর্থন হিসাবেও কার্যকর প্রমাণিত হতে পারে। উপরন্তু, মাইক্রোল্যাটিসগুলি সংকুচিত হওয়ার পরে তাদের মূল অবস্থায় ফিরে আসার ক্ষমতা তাদের বসন্তের মতো শক্তি সঞ্চয় যন্ত্রে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তুলতে পারে। মোটরগাড়ি এবং বৈমানিক নির্মাতারা অত্যন্ত হালকা এবং দক্ষ কাঠামো বিকাশের জন্য মাইক্রোল্যাটিস প্রযুক্তি ব্যবহার করছেন যা উচ্চ-কার্যকারিতা যানবাহনের জন্য একক উপাদানগুলিতে কাঠামোগত শক্তিবৃদ্ধি এবং তাপ স্থানান্তরের মতো একাধিক ফাংশনকে একত্রিত করে। অনুরূপ উপকরণ 2008 সালে টরন্টো বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি পলিমারিক র্যাপিড-প্রোটোটাইপ ট্রাসের উপর একটি বৈদ্যুতিন জমা হওয়া ন্যানোক্রিস্টালাইন নিকেল স্তর সমন্বিত একটি অনুরূপ কিন্তু ঘন উপাদান তৈরি করেছিলেন। 2012 সালে জার্মান গবেষকরা একটি কার্বন ফেনা তৈরি করেন যা এরোগ্রাফাইট নামে পরিচিত, যার ঘনত্ব ধাতব মাইক্রোলেটিসের চেয়েও কম। 2013 সালে, চীনা বিজ্ঞানীরা একটি কার্বন-ভিত্তিক অ্যারোজেল তৈরি করেছিলেন যা এখনও হালকা বলে দাবি করা হয়েছিল। টিউব-ভিত্তিক ন্যানোস্ট্রাকচারের মতো ন্যানোল্যাটিসগুলি ছোট স্কেলে অনুরূপ কাঠামো। তথ্যসূত্র বাইরের লিঙ্ক ইউটিউবের মাধ্যমে ধাতব মাইক্রোলেটিসের ভিডিও সংকোচনের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে। মার্কিন উদ্ভাবন 2011 সালে বিজ্ঞানের সবচেয়ে কম ঘন জিনিস