Saintis India Mencari Bahan yang Membaiki Sendiri Kerosakan Mekanikal

Kemas kini: 25 Julai 2021
Saintis India Mencari Bahan yang Membaiki Sendiri Kerosakan Mekanikal

Bahan baru tidak lama lagi memungkinkan komponen elektronik yang rosak, seperti kerajinan ruang angkasa, diperbaiki sendiri. Bahan yang baru-baru ini dikembangkan oleh saintis dapat memperbaiki kerosakan mekanikal mereka sendiri dengan cas elektrik yang dihasilkan oleh kesan mekanikal ke atasnya.

Peranti yang kita gunakan setiap hari sering rosak kerana kerosakan mekanikal, memaksa kita membaiki atau menggantinya. Ini mengurangkan jangka hayat peralatan dan meningkatkan kos penyelenggaraan. Dalam banyak kes, seperti dalam kraf ruang angkasa, campur tangan manusia untuk pemulihan tidak mungkin dilakukan.

Mengingat keperluan tersebut, para penyelidik dari Institut Pendidikan dan Penyelidikan Sains India (IISER) Kolkata, bekerjasama dengan IIT Kharagpur, telah mengembangkan kristal molekul piezoelektrik yang memperbaiki diri daripada kerosakan mekanikal tanpa memerlukan campur tangan luaran. Kristal piezoelektrik adalah kelas bahan yang menghasilkan elektrik apabila mengalami hentaman mekanikal.

Molekul piezoelektrik yang dikembangkan oleh para saintis memanggil kristal organik bipyrazole bergabung semula setelah patah mekanikal tanpa campur tangan luaran, penyembuhan diri secara automatik dalam milisaat dengan ketepatan kristalografi.

Dalam pepejal molekul ini, disebabkan sifat unik menghasilkan cas elektrik pada hentaman mekanikal, kepingan yang pecah memperoleh cas elektrik di persimpangan retak, membawa kepada tarikan oleh bahagian yang rosak dan pembaikan autonomi yang tepat. Penyelidikan ini disokong oleh Jabatan Sains dan Teknologi, GoI melalui Swarnajayanti Fellowship kepada CM Reddy dan geran penyelidikan Lembaga Penyelidikan Sains dan Kejuruteraan (SERB) telah diterbitkan dalam jurnal 'Sains' baru-baru ini.

Metodologi ini pada mulanya dikembangkan oleh pasukan IISER Kolkata yang diketuai oleh Prof C Malla Reddy, penerima persekutuan Swarnajayanti (2015) yang diberikan oleh Jabatan Sains & Teknologi, GoI. Nirmalya Ghosh dari IISER Kolkata, pemenang Persatuan Anugerah Jurutera Foto-Optik (SPIE) Anugerah GG Stokes dalam polarisasi Optik 2021, menggunakan sistem mikroskopik polarisasi canggih yang dirancang khusus untuk menyelidiki dan mengukur kuantiti kesempurnaan kristal organik piezoelektrik. Bahan-bahan ini dengan susunan molekul atau ion dalaman yang sempurna disebut 'kristal', yang banyak terdapat di alam semula jadi.

Pasukan IIT Kharagpur, Prof Bhanu Bhusan Khatua dan Dr. Sumanta Karan mengkaji prestasi bahan baru untuk membuat alat penuai tenaga mekanikal. Bahan ini boleh digunakan dalam cip mikro mewah, mekanikal berketepatan tinggi sensor, penggerak, robotik mikro, dan sebagainya. Penyelidikan lebih lanjut mengenai bahan-bahan tersebut akhirnya dapat menyebabkan pengembangan alat pintar yang memperbaiki sendiri retakan atau calar.