टेक्सास ए एंड एम यूनिवर्सिटी और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज के बीच एक सहयोगात्मक प्रयास में, शोधकर्ताओं ने एक नई जुड़ने वाली तकनीक, इंटरलॉकिंग मेटासर्फेस (आईएलएम) में काफी सुधार किया है, जो आकार का उपयोग करके बोल्ट और चिपकने वाली पारंपरिक तकनीकों की तुलना में संरचना की ताकत और स्थिरता को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन की गई है।मेमोरी मिश्र (एसएमए)।

ILM एयरोस्पेस, रोबोटिक्स और बायोमेडिकल उपकरणों के निर्माण में यांत्रिक संयुक्त डिजाइन को बदलने की क्षमता प्रदान करते हैं।

टेक्सास एएंडएम में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर और प्रमुख डॉ. इब्राहिम करमन ने कहा, "आईएलएम विभिन्न अनुप्रयोगों में शामिल प्रौद्योगिकियों को फिर से परिभाषित करने के लिए तैयार हैं, जैसा कि वेल्क्रो ने दशकों पहले किया था।"

"आईएलएम के मूल डेवलपर्स, सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज के सहयोग से, हमने आईएलएम को इंजीनियर और निर्मित किया हैआकार स्मृति मिश्र.हमारा शोध दर्शाता है कि लगातार संयुक्त ताकत और संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखते हुए इन आईएलएम को चुनिंदा रूप से अलग किया जा सकता है और मांग पर फिर से जोड़ा जा सकता है।"

निष्कर्ष यहां पाए जा सकते हैंसामग्री एवं डिज़ाइन.

लेगो या वेल्क्रो के समान, ILM बल संचारित करके और गति को बाधित करके दो निकायों को जोड़ने में सक्षम बनाता है।अब तक, जुड़ने की यह विधि निष्क्रिय रही है, जिसमें जुड़ाव के लिए बल की आवश्यकता होती है।

3डी प्रिंटिंग का उपयोग करते हुए, टीमों ने आकार मेमोरी मिश्र धातु (एसएमए), विशेष रूप से निकल-टाइटेनियम को एकीकृत करके सक्रिय आईएलएम को डिजाइन और निर्मित किया, जो तापमान को बदलकर विरूपण के बाद अपने मूल आकार को पुनर्प्राप्त कर सकते हैं।

तापमान परिवर्तन के माध्यम से जुड़ने वाली प्रौद्योगिकी का नियंत्रण ताकत या स्थिरता में हानि के बिना और लचीलेपन और कार्यक्षमता के लिए बढ़े हुए विकल्पों के साथ स्मार्ट, अनुकूली संरचनाओं के लिए नई संभावनाएं खोलता है।

में स्नातक अनुसंधान सहायक अब्देलरहमान एल्सैयद ने कहा, "सक्रिय आईएलएम में सटीक, दोहराने योग्य असेंबली और डिससेम्बली की आवश्यकता वाले उद्योगों में यांत्रिक संयुक्त डिजाइन में क्रांति लाने की क्षमता है।"पदार्थ विज्ञानऔर टेक्सास ए एंड एम में इंजीनियरिंग विभाग।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य एयरोस्पेस इंजीनियरिंग घटकों को डिजाइन करना शामिल है जहां भागों को कई बार इकट्ठा और अलग किया जाना चाहिए।सक्रिय आईएलएम रोबोटिक्स-बढ़ाने वाली कार्यक्षमता के लिए लचीले और अनुकूलनीय जोड़ भी प्रदान कर सकते हैं।बायोमेडिकल उपकरणों में, प्रत्यारोपण और प्रोस्थेटिक्स को शरीर की गतिविधियों और तापमान के अनुसार समायोजित करने की क्षमता रोगियों के लिए एक बेहतर विकल्प प्रदान कर सकती है।

वर्तमान निष्कर्षों ने गर्मी जोड़कर आईएलएम के आकार को पुनर्प्राप्त करने के लिए एसएमए के आकार स्मृति प्रभाव का उपयोग किया।शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि एसएमए के सुपरइलास्टिसिटी प्रभाव का उपयोग करके आईएलएम बनाने के लिए इन निष्कर्षों का निर्माण किया जाएगा जो बड़ी विकृति का सामना कर सकते हैं और बहुत उच्च तनाव स्तरों के तहत तुरंत ठीक हो सकते हैं।

करमन ने कहा, "हमारा अनुमान है कि आईएलएम में एसएमए को शामिल करने से भविष्य के कई अनुप्रयोग खुल जाएंगे, हालांकि कई चुनौतियां बनी हुई हैं।"

"जटिल 3डी-मुद्रित आईएलएम में सुपरइलास्टिकिटी प्राप्त करने से संरचनात्मक कठोरता का स्थानीय नियंत्रण संभव हो जाएगा और उच्च लॉकिंग बलों के साथ पुन: जुड़ाव की सुविधा मिलेगी। इसके अतिरिक्त, हम उम्मीद करते हैं कि यह तकनीक चरम वातावरण में तकनीकों को जोड़ने से जुड़ी दीर्घकालिक चुनौतियों का समाधान करेगी। हम परिवर्तनकारी क्षमता के बारे में अत्यधिक उत्साहित हैंआईएलएम प्रौद्योगिकी का।"

अन्य योगदानकर्ताओं में डब्ल्यूएम माइकल बार्न्स '64 औद्योगिक और सिस्टम इंजीनियरिंग विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. अला एल्वेनी और औद्योगिक प्रणालियों में डॉक्टरेट छात्र तारेश गुलेरिया शामिल हैं।इंजिनीयरिंग विभाग.

अधिक जानकारी:अब्देलरहमान एलसैयद एट अल, आकार मेमोरी मिश्र द्वारा सक्षम सक्रिय इंटरलॉकिंग मेटासर्फेस,सामग्री एवं डिज़ाइन(2024)।डीओआई: 10.1016/जे.मैटडेस.2024.113137