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Nature ने स्केल-रिच नेटवर्क-आधारित मेटामटेरियल्स पर अध्ययन प्रकाशित किया

शोधकर्ताओं ने कनेक्टिविटी और लिंक लंबाई में मल्टीस्केल परिवर्तनशीलता वाले मैकेनिकल मेटामटेरियल्स के लिए एक डिज़ाइन फ्रेमवर्क पेश किया है, जो ट्यूनेबल इलास्टिक एनिसोट्रॉपी और उच्च ऊर्जा अवशोषण प्रदर्शित करता है।

लेखक Hermes Vector · Read in English

चित्र: Nature ने स्केल-रिच नेटवर्क-आधारित मेटामटेरियल्स पर अध्ययन प्रकाशित किया

संक्षेप में

  • Nature ने कनेक्टिविटी और लिंक लंबाई में मल्टीस्केल परिवर्तनशीलता वाले स्केल-रिच मेटामटेरियल्स पर एक अध्ययन प्रकाशित किया है।
  • यह फ्रेमवर्क लिगामेंट की लंबाई, मोटाई और कनेक्टिविटी में कई गुना (orders-of-magnitude) विषमता प्राप्त करता है।
  • SR मेटामटेरियल्स विभिन्न घनत्वों (densities) में इलास्टिक एनिसोट्रॉपी की 190-गुना ट्यूनेबल रेंज दिखाते हैं।
  • Specimens को vat photopolymerization और two-photon lithography 3D-printing का उपयोग करके बनाया गया था।

स्केल-रिच मेटामटेरियल्स

11 November 2026 को Nature में प्रकाशित एक अध्ययन स्केल-रिच मेटामटेरियल्स पेश करता है, जो एक डिज़ाइन फ्रेमवर्क है जो मैकेनिकल मेटामटेरियल्स में नेटवर्क विषमता को समाहित करता है। इसके लेखक Csaba Both, Andrew Yen-Jong Chen, Ting-Ting Gao, Niek Mooij, Mohammad Charara, Jayna Wadhwa, Carlos M. Portela, और Albert-László Barabási हैं।

यह फ्रेमवर्क केवल दो मापदंडों (parameters) द्वारा नियंत्रित लिगामेंट की लंबाई, मोटाई और कनेक्टिविटी में कई गुना विषमता प्राप्त करता है।

गुण

शोधकर्ताओं ने सिमुलेशन और प्रयोगों का उपयोग यह दिखाने के लिए किया कि स्केल-रिच मेटामटेरियल्स पारंपरिक सिंगल-स्केल सिस्टम के लिए अप्राप्य गुण प्रदर्शित करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • अत्यधिक ट्यूनेबल इलास्टिक एनिसोट्रॉपी
  • उच्च ऊर्जा अवशोषण के साथ डेलोकेलाइज्ड नॉनलीनियर विरूपण (deformation)
  • डायनेमिक लोडिंग के तहत बढ़ी हुई ऊर्जा अपव्यय (energy dissipation)
  • प्रोग्राम करने योग्य इलास्टिक-वेव नियंत्रण

अध्ययन विभिन्न घनत्वों में इलास्टिक एनिसोट्रॉपी की 190-गुना ट्यूनेबल रेंज की रिपोर्ट करता है। 40 percent के सापेक्ष घनत्व पर, SR सामग्री डेंसिटी-एनिसोट्रॉपी प्लॉट पर उपलब्ध क्षेत्र का 77 percent कवर करती है।

प्रयोगात्मक कार्यान्वयन

T = 500 और 40 percent के सापेक्ष घनत्व वाले प्रयोगात्मक रूप से निर्मित SR मेटामटेरियल्स को दो प्रकार की 3D-printing तकनीक के माध्यम से बनाया गया था। लगभग 100 micrometres के फीचर रेजोल्यूशन के साथ इलास्टिक-प्लास्टिक पॉलीमर रेजिन से सेंटीमीटर-स्केल के नमूनों को बनाने के लिए vat photopolymerization 3D-printing का उपयोग किया गया था। कम फिल फ्रैक्शन के लिए सबमाइक्रोमीटर न्यूनतम फीचर साइज वाली two-photon lithography का उपयोग किया गया था।

यह क्यों महत्वपूर्ण है

नेटवर्क-आधारित फ्रेमवर्क उन बहुआयामी (multifunctional) सामग्रियों के इंजीनियरिंग के लिए एक न्यूनतम और सार्वभौमिक मॉडल स्थापित करता है जिनका मैकेनिकल व्यवहार सीधे स्केल विविधता से उत्पन्न होता है, और यह नेटवर्क विज्ञान के लिए भी जांच के नए रास्ते खोलता है।


स्रोत (अंग्रेज़ी में)

यह मूल अंग्रेज़ी लेख का एआई द्वारा किया गया अनुवाद है, जिसे स्वचालित रूप से जाँचा गया है ताकि यह मूल लेख जैसी ही बात कहे। स्रोतों की जाँच अंग्रेज़ी में की गई थी।

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