Forensic materials engineering
فارنسک میٹریل انجینئرنگ، فارنسک انجینئرنگ کی ایک شاخ، جرم یا حادثے کے مناظر سے مادی شواہد پر توجہ مرکوز کرتی ہے، ان مواد میں نقائص تلاش کرتی ہے جو اس بات کی وضاحت کر سکتے ہیں کہ حادثہ کیوں ہوا، یا کسی مجرم کی شناخت کے لیے کسی مخصوص مواد کا ماخذ۔ مواد کی شناخت کے لیے استعمال ہونے والے بہت سے تجزیاتی طریقے تحقیقات میں استعمال کیے جا سکتے ہیں، عین مطابق سیٹ کا تعین زیر بحث مواد کی نوعیت سے کیا جاتا ہے، چاہے وہ دھات، شیشہ، سیرامک، پولیمر یا مرکب ہو۔ ایک اہم پہلو ٹریس شواہد کا تجزیہ ہے جیسے کہ بے نقاب سطحوں پر سکڈ کے نشانات، جہاں مختلف مواد کے درمیان رابطہ دوسرے پر ایک کے مادی نشانات چھوڑ دیتا ہے۔ بشرطیکہ نشانات کا کامیابی سے تجزیہ کیا جا سکے، پھر کسی حادثے یا جرم کو اکثر دوبارہ تعمیر کیا جا سکتا ہے۔ ایک اور مقصد فریکٹگرافی کی تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ٹوٹے ہوئے جزو کی وجہ کا تعین کرنا ہوگا۔ دھاتیں اور مرکب دھات کی سطحوں کا تجزیہ کئی طریقوں سے کیا جا سکتا ہے، بشمول سپیکٹروسکوپی اور ای ڈی ایکس کے ذریعے جو اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی کے دوران استعمال ہوتا ہے۔ دھات کی نوعیت اور ساخت کو عام طور پر بلک کو سیکشن اور پالش کرکے قائم کیا جاسکتا ہے، اور نقاشی کے حل کے بعد آپٹیکل مائکروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے فلیٹ سیکشن کی جانچ کا استعمال مرکب اجزاء کے درمیان حصے میں تضاد فراہم کرنے کے لیے کیا گیا ہے۔ اس طرح کے محلول (اکثر ایک تیزاب) ترجیحی طور پر سطح پر حملہ کرتے ہیں، لہذا ایک ساخت کی خصوصیات یا شمولیت کو الگ کرتے ہیں، جس سے انہیں پالش شدہ لیکن غیر علاج شدہ سطح کے مقابلے میں بہت زیادہ واضح طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ میٹلگرافی دھاتوں کی مائیکرو اسٹرکچر کی جانچ کے لیے ایک معمول کی تکنیک ہے، لیکن اس کا اطلاق سیرامکس، شیشوں اور پولیمر پر بھی کیا جا سکتا ہے۔ فریکچر کی سطحوں کی جانچ کرکے ناکامی کے طریقوں کا تعین کرنے میں SEM اکثر اہم ثابت ہوسکتا ہے۔ درار کی ابتدا اور اس کے بڑھنے کے انداز کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، تھکاوٹ سے زیادہ بوجھ کی ناکامی میں فرق کرنے کے لیے۔ تاہم اکثر، تھکاوٹ کے فریکچر کو زیادہ بوجھ کی ناکامیوں سے ڈکٹیلٹی کی کمی، اور تیز درار کی نشوونما کے علاقے کے وجود اور فریکچر کی سطح پر سست درار کی نشوونما کے علاقے کی وجہ سے الگ کرنا آسان ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر کرینک شافٹ تھکاوٹ انجن کے پرزوں کے لیے ایک عام ناکامی کا طریقہ ہے۔ مثال میں صرف دو ایسے زون دکھائے گئے ہیں، بیس پر سست دراڑ، سب سے اوپر تیز۔ سیرامکس اور شیشے سخت مصنوعات جیسے سیرامک مٹی کے برتن اور شیشے کے ونڈ اسکرین کا مطالعہ دھاتوں کے لیے استعمال ہونے والے ایس ای ایم طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے، خاص طور پر ای ایس ای ایم جو کم خلا میں ہوتا ہے۔ فریکچر کی سطحیں خاص طور پر معلومات کے قیمتی ذرائع ہیں کیونکہ سطح کی خصوصیات جیسے ہیچرز دراڑوں کی ابتدا یا ابتدا کو تلاش کرنے کے قابل بناتی ہیں۔ سطح کی خصوصیات کا تجزیہ فریکٹگرافی کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، اصل کی پوزیشن کو پروڈکٹ پر ممکنہ بوجھ کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے تاکہ یہ ظاہر کیا جا سکے کہ حادثہ کیسے پیش آیا۔ گولیوں کے سوراخوں کا معائنہ اکثر سفر کی سمت اور اثر کی توانائی کو ظاہر کر سکتا ہے، اور عام شیشے کی مصنوعات جیسے بوتلوں کا تجزیہ یہ ظاہر کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے کہ آیا کسی جرم یا حادثے میں جان بوجھ کر یا حادثاتی طور پر ٹوٹ گیا ہے۔ غیر ملکی ذرات جیسے نقائص اکثر اہم دراڑ کے قریب یا اصل میں واقع ہوتے ہیں، اور ای ایس ای ایم کے ذریعے آسانی سے شناخت کیے جا سکتے ہیں۔ پولیمر اور کمپوزٹس تھرموپلاسٹکس، تھرموسیٹس، اور کمپوزٹس کا تجزیہ ایف ٹی آئی آر اور یو وی سپیکٹروسکوپی کے ساتھ ساتھ این ایم آر اور ای ایس ای ایم کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔ ناکام نمونوں کو یا تو کسی مناسب سالوینٹ میں تحلیل کیا جا سکتا ہے اور براہ راست جانچ کی جا سکتی ہے (یو وی، آئی آر اور این ایم آر سپیکٹروسکوپی) یا سالوینٹ سے پتلی فلم کاسٹ کے طور پر یا ٹھوس پروڈکٹ سے مائکروٹومی کا استعمال کرتے ہوئے کاٹا جا سکتا ہے۔ سلائسنگ کا طریقہ بہتر ہے کیونکہ سالوینٹ کے جذب سے کوئی پیچیدگی نہیں ہے، اور نمونے کی سالمیت جزوی طور پر محفوظ ہے۔ ٹوٹی ہوئی مصنوعات کی جانچ فریکٹگرافی کا استعمال کرتے ہوئے کی جا سکتی ہے، جو میکرو فوٹوگرافی اور آپٹیکل مائکروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے تمام ٹوٹے ہوئے اجزاء کے لیے خاص طور پر مفید طریقہ ہے۔ اگرچہ پولیمر عام طور پر دھاتوں اور مٹی کے برتنوں کے مقابلے میں بالکل مختلف خصوصیات رکھتے ہیں، لیکن اگر مصنوعات کو ناقص طور پر ڈیزائن یا تیار کیا گیا ہے تو وہ مکینیکل اوورلوڈ، تھکاوٹ اور اسٹریس کوروژن کریکنگ سے ناکامی کا اتنا ہی شکار ہوتے ہیں۔ بہت سے پلاسٹک کلورین جیسے فعال کیمیکلز کے حملے کا شکار ہوتے ہیں، جو پینے کے قابل پانی کی فراہمی میں کم سطح پر موجود ہوتے ہیں، خاص طور پر اگر انجیکشن مولڈنگ ناقص ہوں۔ ای ایس ای ایم خاص طور پر جانچ کیے جانے والے نمونے کے دیکھے گئے حصوں سے بنیادی تجزیہ فراہم کرنے کے لیے مفید ہے۔ یہ مؤثر طریقے سے مائیکرو اینالیسس کی ایک تکنیک ہے اور ٹریس شواہد کی جانچ کے لیے قیمتی ہے۔ دوسری طرف، رنگین پیشکش غیر حاضر ہے، اور اس بارے میں کوئی معلومات فراہم نہیں کی گئی ہے کہ وہ عناصر کس طرح ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں۔ نمونوں کو خلا سے بے نقاب کیا جائے گا، لہذا کسی بھی اتار چڑھاؤ کو ہٹا دیا جا سکتا ہے، اور نمونے کو پہاڑ سے منسلک کرنے کے لیے استعمال ہونے والے مادوں سے سطحیں آلودہ ہو سکتی ہیں۔ ایلسٹومرز ربڑ کی مصنوعات اکثر مشینوں کے حفاظتی اہم حصے ہوتے ہیں، تاکہ ناکامی اکثر حادثات یا فنکشن کے نقصان کا سبب بن سکتی ہے۔ ناکام مصنوعات کی جانچ بہت سے عام پولیمر طریقوں سے کی جا سکتی ہے، حالانکہ یہ زیادہ مشکل ہوتا ہے اگر نمونہ ولکنائزڈ یا کراس لنکڈ ہو۔ ایٹینیوٹڈ کل عکاسی انفراریڈ ریڈ سپیکٹروسکوپی مفید ہے کیونکہ پروڈکٹ عام طور پر لچکدار ہوتا ہے لہذا تجزیہ کے لیے استعمال ہونے والے سیلینیم کرسٹل کے خلاف دبایا جا سکتا ہے۔ سوجن کے سادہ ٹیسٹ کسی پروڈکٹ میں استعمال ہونے والے مخصوص ایلسٹومر کی شناخت کرنے میں بھی مدد کر سکتے ہیں۔ اکثر بہترین تکنیک خوردبین پر ایکس رے عنصر تجزیہ کی سہولت کا استعمال کرتے ہوئے ای ایس ای ایم ہوتی ہے۔ اگرچہ یہ طریقہ صرف بنیادی تجزیہ فراہم کرتا ہے، لیکن یہ جانچ کیے جانے والے ایلسٹومر کی شناخت کے بارے میں سراغ فراہم کر سکتا ہے۔ اس طرح کلورین کی کافی مقدار کی موجودگی پولی کلوروپرین کی نشاندہی کرتی ہے جبکہ نائٹروجن کی موجودگی نائٹریل ربڑ کی نشاندہی کرتی ہے۔ یہ طریقہ پھٹی ہوئی سطحوں پر موجود آکسیجن کی بڑی مقدار سے اوزون کے پھٹنے کی تصدیق کرنے میں بھی مفید ہے۔ اوزون قدرتی ربڑ، نائٹریل ربڑ اور پولی بیوٹاڈین اور متعلقہ کوپولیمر جیسے حساس ایلسٹومرز پر حملہ کرتا ہے۔ اس طرح کے ایلسٹومرز اپنی اہم زنجیروں میں ڈبل بانڈ رکھتے ہیں، وہ گروپ جس پر اوزونولیسس کے دوران حملہ ہوتا ہے۔ یہ مسئلہ اس وقت پیدا ہوتا ہے جب اوزون گیس کی چھوٹی مقدار کھلی ہوئی ایلسٹومر سطحوں کے قریب موجود ہوتی ہے، جیسے کہ او-رنگز اور ڈایفگرام سیل۔ پروڈکٹ کو تناؤ میں ہونا چاہیے، لیکن صرف بہت کم تناؤ انحطاط کا سبب بننے کے لیے کافی ہیں۔ اپلائیڈ سپیکٹروسکوپی برٹلینیس سرکمسٹینٹل ثبوت فارنسک انجینئرنگ فارنسک پولیمر انجینئرنگ فارنسک سائنس فریکچر فریکٹگرافی میکانکس اوزون کریکنگ پولیمر ڈیگریڈیشن سکڈ مارک اسٹریس کوروژن کریکنگ ٹریس ثبوت حوالہ جات لیوس، پیٹر رائس، رینالڈز، کے، گیگ، سی، فارنسک میٹریلز انجینئرنگ: کیس اسٹڈیز، سی آر سی پریس (2004)۔ لیوس، پیٹر رائس فارنسک پولیمر انجینئرنگ: پولیمر مصنوعات سروس میں کیوں ناکام ہوتی ہیں، دوسرا ایڈیشن، ووڈ ہیڈ/ایلسیویئر (2016)۔ انجینئرنگ کے مضامین مواد سائنس مواد انجینئرنگ