खबरों में क्यों?
भारतीय शोधकर्ताओं ने मैग्नेटोरियोलॉजिकल तरल पदार्थों के अध्ययन के लिए एक उपकरण विकसित किया है। यह उपकरण चुंबकीय क्षेत्र के तहत प्रवाह, घर्षण और घिसाव को मापता है। यह प्रत्येक परीक्षण के दौरान फिसलने की गति के साथ संपीड़न को भी जोड़ता है। यह कार्य नियंत्रणीय यांत्रिक प्रणालियों के सुरक्षित डिजाइन का समर्थन कर सकता है।
पृष्ठभूमि
एक मैग्नेटोरियोलॉजिकल तरल पदार्थ में एक वाहक तरल के भीतर छोटे चुंबकत्व योग्य कण होते हैं। लोहे या लौह-मिश्र धातु के कणों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, साथ में एडिटिव्स होते हैं जो बसने को कम करते हैं। चुंबकीय क्षेत्र के बिना, सामग्री एक निलंबन की तरह व्यापक रूप से बह सकती है।
एक लागू क्षेत्र कणों को श्रृंखला जैसी संरचनाओं में संरेखित करता है, जो गति का विरोध करते हैं और तेजी से तरल पदार्थ की स्पष्ट चिपचिपाहट बढ़ाते हैं। एक पर्याप्त रूप से मजबूत क्षेत्र मिलीसेकंड के भीतर ठोस जैसा प्रतिरोध बना सकता है।
परिवर्तन प्रतिवर्ती है क्योंकि क्षेत्र को हटाने से संगठित कण संरचनाएं टूट जाती हैं। इंजीनियर इसलिए सामान्य वाल्व या जटिल यांत्रिक लिंक के बिना इलेक्ट्रॉनिक रूप से प्रतिरोध को नियंत्रित कर सकते हैं।
मैग्नेटोरियोलॉजिकल सामग्रियों का दशकों से अध्ययन किया गया है और वे पहले से ही विशेष डैम्पर्स, ब्रेक, क्लच और कंपन-नियंत्रण प्रणालियों में दिखाई देते हैं। अगस्त का विकास एक बेहतर परीक्षण उपकरण से संबंधित था, न कि इन तरल पदार्थों के आविष्कार से।
अनुसंधान दल ने क्या विकसित किया
भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान पटना की एक टीम ने एक हाइब्रिड मैग्नेटो-रियोमीटर बनाया। प्रोफेसर चिरंजीव सरकार ने अपने नैनो और उन्नत सामग्री कार्यक्रम के तहत विभाग-समर्थित परियोजना का नेतृत्व किया।
एक रियोमीटर सामग्री प्रवाह या विरूपण को मापता है, जबकि एक ट्राइबोमीटर घर्षण, स्नेहन और घिसाव का अध्ययन करता है। नया उपकरण दोनों मापों को एक प्रयोगात्मक व्यवस्था में लाता है।
डिवाइस एक साथ संपीड़न और कतरनी लागू करता है, सतहों को एक साथ धकेलते हुए उन्हें बग़ल में ले जाता है। शोधकर्ता सामान्य भार को बदल सकते हैं और चुंबकत्व के साथ या बिना माप दोहरा सकते हैं।
इसकी चुंबकीय असेंबली अपेक्षाकृत मामूली वर्तमान का उपयोग करके नमूने में एक मजबूत क्षेत्र रखती है। यह डिज़ाइन नियंत्रित प्रयोगात्मक स्थितियां प्रदान करते हुए अवांछित ताप को सीमित करता है। टीम ने नैनो-आयरन पाउडर फॉर्मूलेशन का परीक्षण किया और रियोलॉजिका एक्टा में अपने काम की सूचना दी।
संयुक्त परीक्षण क्यों मायने रखता है
वास्तविक घटकों को शायद ही कभी एक साफ बल का अनुभव होता है, क्योंकि डैम्पर्स, क्लच और कृत्रिम जोड़ों को संयुक्त दबाव, फिसलने और कंपन का सामना करना पड़ता है। इसलिए अलग-अलग प्रयोगशाला माप महत्वपूर्ण इंटरैक्शन को याद कर सकते हैं।
कण श्रृंखलाएं संपीड़न और बग़ल की गति के तहत भार का अलग तरह से समर्थन कर सकती हैं। यदि कठोर कण संपर्क क्षेत्र में प्रवेश करते हैं तो वे सतह के घर्षण को भी बढ़ा सकते हैं। एक संयुक्त उपकरण उपयोगी क्षेत्र-नियंत्रित प्रतिरोध को हानिकारक घर्षण और घिसाव से संबंधित करने में मदद करता है।
बेहतर माप घटक डिजाइन के लिए उपयोग किए जाने वाले मॉडल में सुधार कर सकते हैं। वे निर्माताओं को वाहक तरल पदार्थ, कण आकार और स्थिर करने वाले एडिटिव्स की तुलना करने में भी मदद कर सकते हैं। सुरक्षा-महत्वपूर्ण उपकरणों में प्रयोगशाला सामग्री के प्रवेश करने से पहले ऐसे प्रमाण महत्वपूर्ण हैं।
अनुप्रयोग और शेष बाधाएं
- अनुकूली डैम्पर्स बदलते कंपन या सड़क की स्थिति के अनुसार प्रतिरोध को बदल सकते हैं।
- ब्रेक और क्लच लागू चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से प्रेषित टॉर्क को नियंत्रित कर सकते हैं।
- औद्योगिक माउंट मशीनों और इमारतों को हानिकारक कंपन से बचा सकते हैं।
- चिकित्सा और रोबोटिक उपकरण कॉम्पैक्ट तंत्र में नियंत्रणीय प्रतिरोध प्रदान कर सकते हैं।
वाणिज्यिक रूप से अपनाने को अभी भी कण बसने, एकत्रीकरण और सील स्थायित्व का सामना करना पड़ता है। कठोर कण सतहों को घिस सकते हैं, जबकि तापमान परिवर्तन वाहक तरल को बदल देता है। सिस्टम को विश्वसनीय सेंसर, विद्युत नियंत्रण और सुरक्षित व्यवहार की भी आवश्यकता होती है।
निष्कर्ष
पटना उपकरण सामग्री विज्ञान को व्यावहारिक सतह इंजीनियरिंग से जोड़ता है। इसका मूल्य प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य माप और वास्तविक घटकों में सफल सत्यापन पर निर्भर करेगा।