Forensic materials engineering
தடயவியல் பொருள் பொறியியல், தடயவியல் பொறியியலின் ஒரு கிளை, குற்றம் அல்லது விபத்து காட்சிகளிலிருந்து பொருள் ஆதாரங்களில் கவனம் செலுத்துகிறது, ஒரு விபத்து ஏன் ஏற்பட்டது என்பதை விளக்கக்கூடிய அந்த பொருட்களில் குறைபாடுகளைத் தேடுகிறது, அல்லது ஒரு குற்றவாளியை அடையாளம் காண ஒரு குறிப்பிட்ட பொருளின் ஆதாரம். பொருள் அடையாளத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் பல பகுப்பாய்வு முறைகள் விசாரணையில் பயன்படுத்தப்படலாம், உலோகம், கண்ணாடி, பீங்கான், பாலிமர் அல்லது கலப்பு என கேள்விக்குரிய பொருளின் தன்மையால் சரியான தொகுப்பு தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒரு முக்கியமான அம்சம் வெளிப்படும் மேற்பரப்புகளில் சறுக்கல் அடையாளங்கள் போன்ற சுவடு சான்றுகளின் பகுப்பாய்வு ஆகும், அங்கு வேறுபட்ட பொருட்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு மற்றொன்று எஞ்சியிருக்கும் பொருள் தடயங்களை விட்டுச்செல்கிறது. தடயங்களை வெற்றிகரமாக பகுப்பாய்வு செய்ய முடிந்தால், ஒரு விபத்து அல்லது குற்றத்தை பெரும்பாலும் புனரமைக்க முடியும். மற்றொரு நோக்கம் ஃப்ராக்டோகிராஃபி நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி உடைந்த கூறுகளின் காரணத்தை தீர்மானிப்பதாகும். உலோகங்கள் மற்றும் உலோகக்கலவைகள் உலோக மேற்பரப்புகளை பல வழிகளில் பகுப்பாய்வு செய்யலாம், இதில் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி மற்றும் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் போது பயன்படுத்தப்படும் ஈ. டி. எக்ஸ் ஆகியவை அடங்கும். உலோகத்தின் தன்மை மற்றும் கலவை பொதுவாக மொத்தத்தை பிரிப்பதன் மூலமும் மெருகூட்டுவதன் மூலமும் நிறுவப்படலாம், மேலும் பொறித்தல் தீர்வுகளுக்குப் பிறகு ஒளியியல் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி தட்டையான பகுதியை ஆய்வு செய்வது அலாய் கூறுகளுக்கு இடையிலான பிரிவில் மாறுபாட்டை வழங்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. இத்தகைய கரைசல்கள் (பெரும்பாலும் ஒரு அமிலம்) மேற்பரப்பை முன்னுரிமை அடிப்படையில் தாக்குகின்றன, எனவே ஒரு கலவையின் தனித்துவமான அம்சங்கள் அல்லது சேர்த்தல்கள், மெருகூட்டப்பட்ட ஆனால் சிகிச்சையளிக்கப்படாத மேற்பரப்பை விட அவற்றை மிகவும் தெளிவாக பார்க்க உதவுகிறது. உலோகவியல் என்பது உலோகங்களின் நுண் கட்டமைப்பை ஆராய்வதற்கான ஒரு வழக்கமான நுட்பமாகும், ஆனால் மட்பாண்டங்கள், கண்ணாடிகள் மற்றும் பாலிமர்களுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம். எலும்பு முறிவு மேற்பரப்புகளை ஆய்வு செய்வதன் மூலம் தோல்விகள் முறைகளை தீர்மானிப்பதில் SEM பெரும்பாலும் முக்கியமானதாக இருக்கும். ஒரு விரிசலின் தோற்றம் மற்றும் அது வளர்ந்த விதம் ஆகியவற்றைக் கண்டறியலாம், எடுத்துக்காட்டாக, அதிக சுமை செயலிழப்பு மற்றும் சோர்வு ஆகியவற்றை வேறுபடுத்துவதற்காக. இருப்பினும், பெரும்பாலும், சோர்வு எலும்பு முறிவுகளை அதிக சுமை தோல்விகளிலிருந்து வேறுபடுத்துவது எளிதானது, ஏனெனில் நீர்த்தன்மை இல்லாதது மற்றும் விரைவான விரிசல் வளர்ச்சி பகுதி மற்றும் எலும்பு முறிவு மேற்பரப்பில் மெதுவான விரிசல் வளர்ச்சி பகுதி உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, கிராங்க்ஷாஃப்ட் சோர்வு என்பது இயந்திர பாகங்களுக்கான பொதுவான தோல்விப் போக்காகும். உதாரணம் அத்தகைய இரண்டு மண்டலங்களைக் காட்டுகிறது, அடிப்பகுதியில் மெதுவான விரிசல், மேலே உள்ள வேகம். பீங்கான் மற்றும் கண்ணாடிகள் பீங்கான் மட்பாண்டங்கள் மற்றும் கண்ணாடி விண்ட்ஸ்கிரீன்கள் போன்ற கடினமான தயாரிப்புகளை உலோகங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படும் அதே SEM முறைகளைப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்யலாம், குறிப்பாக குறைந்த வெற்றிடத்தில் நடத்தப்படும் ESEM. எலும்பு முறிவு மேற்பரப்புகள் குறிப்பாக தகவல்களின் மதிப்புமிக்க ஆதாரங்களாகும், ஏனெனில் ஹேச்சர்கள் போன்ற மேற்பரப்பு அம்சங்கள் விரிசல்களின் தோற்றம் அல்லது தோற்றத்தைக் கண்டறிய உதவும். மேற்பரப்பு அம்சங்களின் பகுப்பாய்வு ஃப்ராக்டோகிராஃபி பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு விபத்து எவ்வாறு நிகழ்ந்தது என்பதைக் காண்பிப்பதற்காக, உற்பத்தியின் தோற்றத்தின் நிலையை தயாரிப்பின் மீது சாத்தியமான சுமைகளுடன் பொருத்தலாம். புல்லட் துளைகளை ஆய்வு செய்வது பெரும்பாலும் பயணத்தின் திசையையும் தாக்கத்தின் ஆற்றலையும் காட்டலாம், மேலும் ஒரு குற்றம் அல்லது விபத்தில் வேண்டுமென்றே அல்லது தற்செயலாக உடைந்ததா என்பதைக் காட்ட பாட்டில்கள் போன்ற பொதுவான கண்ணாடி தயாரிப்புகளை பகுப்பாய்வு செய்யலாம். அந்நியத் துகள்கள் போன்ற குறைபாடுகள் பெரும்பாலும் முக்கியமான பிளவுக்கு அருகில் அல்லது அதன் தோற்றத்தில் ஏற்படும், மேலும் அவற்றை ESEM மூலம் எளிதில் அடையாளம் காணலாம். பாலிமர்கள் மற்றும் கலவைகள் தெர்மோபிளாஸ்டிக்ஸ், தெர்மோசெட்டுகள் மற்றும் கலவைகளை எஃப். டி. ஐ. ஆர் மற்றும் புற ஊதா நிறமாலை மற்றும் என். எம். ஆர் மற்றும் ஈ. எஸ். இ. எம் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்யலாம். தோல்வியுற்ற மாதிரிகள் பொருத்தமான கரைப்பானில் கரைக்கப்பட்டு நேரடியாக பரிசோதிக்கப்படலாம் (புற ஊதா, ஐஆர் மற்றும் என்எம்ஆர் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி) அல்லது கரைப்பானிலிருந்து ஒரு மெல்லிய படலமாக வார்ப்பது அல்லது திடப்பொருளிலிருந்து மைக்ரோடோமியைப் பயன்படுத்தி வெட்டப்படலாம். கரைப்பான் உறிஞ்சுதலில் இருந்து எந்த சிக்கல்களும் இல்லாததால், துண்டுகளாக்கும் முறை விரும்பத்தக்கது, மேலும் மாதிரியின் ஒருமைப்பாடு ஓரளவு பாதுகாக்கப்படுகிறது. உடைந்த தயாரிப்புகளை ஃப்ராக்டோகிராஃபியைப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்யலாம், இது மேக்ரோஃபோட்டோகிராஃபி மற்றும் ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி அனைத்து உடைந்த கூறுகளுக்கும் குறிப்பாக பயனுள்ள முறையாகும். பாலிமர்கள் பொதுவாக உலோகங்கள் மற்றும் மட்பாண்டங்களுக்கு மிகவும் மாறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்டிருந்தாலும், தயாரிப்புகள் மோசமாக வடிவமைக்கப்பட்டாலோ அல்லது தயாரிக்கப்பட்டாலோ அவை இயந்திர அதிக சுமை, சோர்வு மற்றும் அழுத்த அரிப்பு விரிசல் ஆகியவற்றால் தோல்வியடைகின்றன. பல பிளாஸ்டிக்குகள் குளோரின் போன்ற செயலில் உள்ள இரசாயனங்களால் தாக்கப்படக்கூடியவை, அவை குடிநீரில் குறைந்த அளவில் உள்ளன, குறிப்பாக ஊசி அச்சுகள் தவறாக இருந்தால். ஆராயப்படும் மாதிரியின் பார்க்கப்பட்ட பகுதிகளிலிருந்து அடிப்படை பகுப்பாய்வை வழங்குவதற்கு ESEM குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும். இது திறம்பட நுண் பகுப்பாய்வு நுட்பமாகும் மற்றும் சுவடு ஆதாரங்களை ஆராய்வதற்கு மதிப்புமிக்கது. மறுபுறம், வண்ண விளக்கக்காட்சி இல்லை, மேலும் அந்த கூறுகள் ஒருவருக்கொருவர் பிணைக்கப்பட்டுள்ள விதம் குறித்து எந்த தகவலும் வழங்கப்படவில்லை. மாதிரிகள் ஒரு வெற்றிடத்திற்கு வெளிப்படும், எனவே எந்த ஆவியாதல்களும் அகற்றப்படலாம், மேலும் மாதிரியை ஏற்றத்துடன் இணைக்கப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களால் மேற்பரப்புகள் மாசுபடக்கூடும். எலாஸ்டோமர்கள் ரப்பர் தயாரிப்புகள் பெரும்பாலும் இயந்திரங்களின் பாதுகாப்பு-முக்கியமான பகுதிகளாகும், எனவே செயலிழப்பு பெரும்பாலும் விபத்துக்கள் அல்லது செயல்பாட்டு இழப்பை ஏற்படுத்தும். தோல்வியுற்ற தயாரிப்புகளை பல பொதுவான பாலிமர் முறைகள் மூலம் பரிசோதிக்கலாம், இருப்பினும் மாதிரி வல்கனைஸ் செய்யப்பட்டாலோ அல்லது குறுக்கு இணைக்கப்பட்டாலோ அது மிகவும் கடினம். ஒட்டு மொத்த பிரதிபலிப்பு அகச்சிவப்பு நிறமாலை பயன்படுகிறது, ஏனெனில் தயாரிப்பு பொதுவாக நெகிழ்வானது, எனவே பகுப்பாய்விற்கு பயன்படுத்தப்படும் செலினியம் படிகத்திற்கு எதிராக அழுத்தலாம். எளிய வீக்கம் சோதனைகள் ஒரு தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் குறிப்பிட்ட எலாஸ்டோமரை அடையாளம் காண உதவும். நுண்ணோக்கியில் எக்ஸ்-ரே அடிப்படை பகுப்பாய்வு வசதியைப் பயன்படுத்தி ESEM பெரும்பாலும் சிறந்த நுட்பமாகும். இந்த முறை அடிப்படை பகுப்பாய்வை மட்டுமே வழங்கினாலும், ஆராயப்படும் எலாஸ்டோமரின் அடையாளம் குறித்த தடயங்களை இது வழங்க முடியும். எனவே கணிசமான அளவு குளோரின் இருப்பது பாலிக்ளோரோபிரீனைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் நைட்ரஜனின் இருப்பு நைட்ரைல் ரப்பரைக் குறிக்கிறது. சிதைந்த மேற்பரப்புகளில் உள்ள அதிக அளவு ஆக்ஸிஜனால் ஓசோன் விரிசலை உறுதிப்படுத்தவும் இந்த முறை பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஓசோன் இயற்கையான ரப்பர், நைட்ரைல் ரப்பர் மற்றும் பாலிபியூட்டாடைன் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய கோபாலிமர்கள் போன்ற எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய எலாஸ்டோமர்களை தாக்குகிறது. இத்தகைய எலாஸ்டோமர்கள் அவற்றின் முக்கிய சங்கிலிகளில் இரட்டைப் பிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, இந்த குழு ஓசோனோலிசிஸின் போது தாக்கப்படுகிறது. ஓ-வளையங்கள் மற்றும் உதரவிதானம் முத்திரைகள் போன்ற வெளிப்படும் எலாஸ்டோமர் மேற்பரப்புகளுக்கு அருகில் ஓசோன் வாயுவின் சிறிய செறிவுகள் இருக்கும்போது சிக்கல் ஏற்படுகிறது. தயாரிப்பு பதற்றத்தில் இருக்க வேண்டும், ஆனால் மிகக் குறைந்த விகாரங்கள் மட்டுமே சீரழிவை ஏற்படுத்த போதுமானது. மேலும் காண்க பயன்பாட்டு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி பிரிட்லெனஸ் சுற்றுப்புற சான்றுகள் தடயவியல் பொறியியல் தடயவியல் பாலிமர் பொறியியல் தடயவியல் அறிவியல் எலும்பு முறிவு முறிவு இயக்கவியல் ஓசோன் வெடிப்பு பாலிமர் சீரழிவு சறுக்கல் குறி அழுத்தம் அரிப்பு விரிசல் தடய சான்றுகள் குறிப்புகள் லூயிஸ், பீட்டர் ரைஸ், ரெனால்ட்ஸ், கே, கேக், சி, தடயவியல் பொருட்கள் பொறியியல்ஃ வழக்கு ஆய்வுகள், சி. ஆர். சி பிரஸ் (2004). லூயிஸ், பீட்டர் ரைஸ் தடயவியல் பாலிமர் பொறியியல்ஃ ஏன் பாலிமர் தயாரிப்புகள் சேவையில் தோல்வியடைகின்றன, 2 வது பதிப்பு, வூட்ஹெட்/எல்செவியர் (2016). பொறியியல் துறைகள் பொருள் அறிவியல் பொருள் பொறியியல்