#بال‌هایی_با_قابلیت_تغییرشکل #کامپوزیت

✳️ بال‌ها به عنوان عضوی پیشرفته و پیچیده در وسیله پرنده، بیشترین فشار و تنش را در طول پرواز تحمل می‌کنند، بنابراین تغییر شکل و انعطاف‌پذیری از ویژگی‌های مهم طراحی این قطعه است.

✳️ مهندسان دانشگاه MIT با مشارکت ناسا موفق به توسعه بال کامپوزیتی جدیدی شده‌اند که دارای قابلیت ارتجاعی و حتی تغییر شکل کنترل‌شده، است.

✳️ در این ساختار، سطح بیرونی بال با استفاده از نوارهای انعطاف‌پذیری شبیه به پولک ماهی یا پرهای پرندگان پوشیده می‌شود. برای تغییر شکل بال‌ها، این نوارها روی یکدیگر حرکت می‌کنند و باعث می‌شوند سطح بال همواره صاف بماند.

✳️ آزمایش‌های تونل باد نشان داده‌اند که این بال‌ها می‌توانند با یک دهم وزن بال‌های فعلی، همان عملکرد را از لحاظ مقاومت و بازده ایرودینامیک از خود نشان دهند.

🎯 هدف از طراحی و ساخت این بال‌ها کاهش میزان سوخت مصرفی هواپیما از طریق بهبود وضعیت ایرودینامیک بال‌ها در طول پرواز است. در واقع حتی کاهش جزئی میزان مصرف سوخت می‌تواند تاثیرات بزرگی بر اقتصاد صنعت هوانوردی بگذارد.

📌منبع: سایت http://hamahangyar.com/
#MIT_and_NASA_flexible_wing #Morphing_Wings
@scopie_srbiau

#Composite_Cellular_Material_Morphing_Wing #MIT_and_NASA_flexible_wing
@scopie_srbiau

#اخبار_دنیای_پلیمر #قوی_ترین_ماده_جهان #گرافن_سه_بعدی #قسمت_اول

🔴گروهی از پژوهشگران MIT موفق به طراحی ترکیبی اسفنج مانند با چگالی 5 درصد چگالی فولاد شده‌اند که قدرتی 10 برابر آن دارد! این ماده را می‌توان یکی از قوی‌ترین مواد سبک دانست.

🔴گرافن، که ماده اصلی این ترکیب جدید است، قوی‌ترین ماده در بین تمام مواد شناخته شده در ساختارهای دو بُعدی است. اما تبدیل نیروهای دو بُعدی به مواد مفیدِ سه بُعدی کاری بسیار دشوار است.

🔴طبق یافته‌های این گروه، ریزساختار هندسی(geometrical configuration) ماده نقش موثرتری در ساختار سه بعُدی آن دارد تا خود ماده. مواد قوی و سبکِ یکسان، می‌توانند از مواد گوناگون ساخته شده باشند به شرطی که شکل هندسی یکسانی به وجود آورند.

🔵این یافته‌ها در مجله journal Science Advances در مقاله‌ای از Markus Buehler، رئیس ساختمان مهندسی عمران و محیط زیست (CEE) دانشگاه MIT و پروفسور مهندسی McAfee؛ Zhao Qin گزارش شده است.

🔵 گروه‌های دیگر امکان چنین ساختار سبکی را پیشنهاد داده‌ بودند، اما نتایج تجربیات آزمایشگاهی تاکنون با پیش بینی ها مطابقت نداشته است و در چند مورد استحکامی با مقادیر چندین مرتبه ده دهی کمتر از مدل حاصل شده است.

🔵 تیم MIT تصمیم گرفت این معما را با آنالیز رفتار ریزساختار مواد حل کند. آن‌ها توانستند یک چارچوب ریاضی تولید کنند که خیلی نزدیک به مشاهدات آزمایشی باشد.

#MIT #graphene #geometrical_configuration #journal_Science_Advances #Markus_Buehler #Zhao_Qin
@scopie_srbiau

#اخبار_دنیای_پلیمر #نظر_پژوهشگران #قسمت_دوم

✳️به گفته Buehler: «مواد دو بعدی به دلیل نازکی غیرعادی برای ساختن مواد سه بُعدی مفید نیستند. کاری که ما انجام دادیم تحقق بخشیدن به آرزوی تبدیل این مواد دو بُعدی به ساختارهای سه بُعدی‌ ست.»

💥گروه MIT توانست پوسته‌های کوچک گرافن را با استفاده از ترکیب گرما و فشار فشرده کند. این فرایند یک ساختار قوی و پایدار مشابه بعضی مرجان‌ها و موجودات میکروسکپی به نام دیاتوم‌‌ها (diatoms) تولید کرد.

💥این اشکال به دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بسیار بالا، دارای استحکام فوق العاده بالایی هستند.

✳️به گفته Qin: «به محض این که این ساختار را ایجاد کردیم، می‌خواستیم محدودیتمان را بشناسیم و محکم‌ترین ماده ممکنی که می‌توانیم تولید کنیم. در شبیه‌سازی‌های محاسباتی یکی از مدل‌هایمان 5 درصد چگالی فولاد را دارد، اما ده برابر نیروی آن را!»

✳️نویسنده اصلی این مقاله Buehler می‌گوید: «شما می‌توانید خودِ ماده‌ی تشکیل دهنده را با هر چیزی عوض کنید. هندسه، فاکتور حاکم این ماجراست. این دستاورد پتانسیلی را دارد که می‌توان آن را به چیزهای بسیاری تعمیم داد.»

#MIT #diatoms #Markus_Buehler #Zhao_Qin #remarkably_strong #computational_simulations
@scopie_srbiau

#اخبار_دنیای_پلیمر #اشکال_هندسی_گرافن #ژیرویید #قسمت_سوم

🔮شکل‌های هندسی غیرمعمولی که گرافن به طور طبیعی تحت گرما و فشار به وجود می‌آرود چیزی شبیه یک توپ گرد ولی پر از حفره است. این اشکال به ژیرویید (gyroid) مشهورند.

🖍نتایج آزمایش‌ها مشخص کرده‌اند نمونه‌هایی که دارای ژیرویید ضخیم‌تری هستند، فشار را جذب کرده و با یک فروریزش انفجاری، نیروی وارده را آزاد می‌کردند.

🖍نتایج این آزمایش‌ها به محققان امکان شبیه‌سازی دیجیتال نحوه‌ی رفتار یک ژیرویید ساخته شده از گرافن زیر چنین فشارهایی را داد.

🖍نتایج دقیق‌تر جدید، بر پایه مدل‌سازی محاسباتی اتمی، توسط گروه MIT، احتمال پیشنهاد شده قبلی گروه‌های دیگر را رد کرد.

🖍این احتمال ساختارهایی سه بُعدی از گرافن را که عملا از هوا سبک‌تر باشند، امکان‌پذیر می‌دانست.

⛔️به هر حال، فعالیت حاضر نشان می‌دهد که مواد در چنین چگالی پایینی نیروی کافی نخواهند داشت و بر اثر فشار هوای اطراف متلاشی خواهند شد.
#MIT #gyroid #accurate_results
@scopie_srbiau

#اخبار_دنیای_پلیمر #قسمت_چهارم

🔜به دلیل وجود منفذهای بسیار ریز، در سطح این ماده، یکی دیگر از کاربردهای آتی آن می‌تواند در سیستم‌های تصفیه فرایندهای آبی یا شیمیایی باشد.

🔅بنا بر بیانات پژوهشگران، توصیفات ریاضی نتیجه گیری شده‌ی این گروه، می‌تواند توسعه کاربردهای متنوعی را ساده سازد. این مطالعه بسیار مورد توجه قرار گرفت و تحسین و تشویق دیگر بزرگان این عرصه را بر انگیخت.

🔅دانشمندان عقیده دارند می‌توان این ماده را تقریبا جایگزین هر چیزی در بخش صنعت کرد و قابلیت قالب‌گیری آن به شکل‌های مختلف نیز در این مسیر به آن‌ها کمک خواهد کرد.

🔅پل‌های بتنی، سیستم‌های فیلترسازی آب، صنایع خودروسازی، هواپیماسازی و کشتی‌سازی و یا پردازش‌های شیمیایی از جمله حوزه‌هایی هستند که می‌توان از این ساختارهای سبک وزن در آن‌ها استفاده کرد.

🔆این کار مسیری نویدبخش برای پیوستن نیروی مواد دو بُعدی و قدرت طراحی معماری ماده است.
#MIT #riddled_shape #new_applications #industry
@scopie_srbiau

#اخبار_دنیای_پلیمر#چاپ_٣بعدي_سلولزي #بخش_دوم

🔴ویژگی استات سلولز:
-همیشه در دسترس
-تعداد پیوند های هیدروژنی کمتر نسبت به سلولز
-مقاومت بالا
-قیمت پایین

🔵پتینسون:«بعد از چاپ 3 بعدی، ما پیوندهای هیدروژنی را به وسیله ی هیدروکسید سدیم بازسازی کردیم. در قطعاتی که به دست آوردیم قدرت و استحکام خیلی بیشتر از موادی است که از روش های معمولی برای چاپ 3بعدی استفاده میشود،از جمله اکریلنیتریل استایرن بوتادین (ABS) و پلیلاکتیک اسید (PLA).

✂️محققان دانشگاه MIT، موفق شدند با اضافه کردن رنگ ضد میکروبی به استات سلولز، یک جفت قیچی جراحی ضد میکروبی با استفاده از چاپگر 3 بعدی تولید کنند.

⚒پتینسون:«با استفاده از این روش ما می‌توانیم در شرایطی که دسترسی به ابزار جراحی استریل وجود ندارد به راحتی ابزارهای مختلف را چاپ کرده و استفاده کنیم و بعلاوه می‌توانیم با توجه به نیازهایمان تغییراتی در ابزارها داده و آنها را با شکل و شمایل دلخواه چاپ کنیم.

✅این تحقیق می‌تواند دنیای چاپ سه‌بعدی را به طور کامل متحول کند و با استفاده از سلولزهای مقاوم علاوه بر کاهش هزینه به سلامت محیط زیست نیز کمک کند.

#surgical_tweezers #MIT_UNIVERSITY

🆔@scopie_srbiau

#اخبار_دنیای_پلیمر #تولید_پلاستیک_از_آنزیم_باکتریایی #قسمت_اول

📰 شیمیدانان MIT ساختاری از یک آنزیم باکتریایی کشف کردند که پلاستیک تجزیه‌پذیر تولید می‌کند. مهندسان شیمی می‌توانند با اصلاح این آنزیم، از آن در صنعت استفاده کنند.

☯ این آنزیم زنجیرهای پلیمری بلندی به وجود می‌آورد که می‌تواند بسته به مواد شروع کننده‌ای که به آن داده می‌شود، به هردو فرم پلاستیک سخت یا نرم در بیاید.

♻️ یادگیری بیشتر درباره ساختار این آنزیم می‌تواند به مهندسان کمک کند تا ترکیب و اندازه پلیمرها را کنترل کنند، و گامی به سمت تولید تجاری این پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر باشد.

⛓ آنزیم polyhydroxyalkanoate یا PHA تقریبا در تمام باکتری‌ها پیدا می‌شود. باکتری از این آنزیم برای تولید پلیمرهای بزرگی جهت ذخیره کربن، در نبود غذا استفاده می‌کند.

📚 کترین درنن و جوآن استاب نویسندگان بالارتبه این تحقیق هستند که در مجله Biological Chemistry به چاپ رسید.
👉 http://www.jbc.org/content/291/48/25264 👈

#Journal_of_Biological_Chemistry #MIT #plastics #enzyme #biodegradable #PHA_synthase #Catherine_Drennan #JoAnne_Stubbe
@scopie_srbiau