2026-08-05
अगस्त 2026 में, बीजिंग प्रौद्योगिकी संस्थान के शोधकर्ताओं नेप्रकृति संचार, एक जैव-प्रेरित रणनीति का प्रस्ताव करता है जो सिरेमिक मैट्रिक्स कम्पोजिट (सीएमसी) में लंबे समय से चली आ रही "शक्ति बनाम कठोरता" व्यापार-बंद को दूर करता है।
चुनौती
सीएमसी हाइपरसोनिक वाहनों और विमान इंजन हॉट-सेक्शन घटकों के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालांकि, इंटरफ़ेस डिजाइन लंबे समय से एक दुविधा का सामना कर रहा हैः
| इंटरफ़ेस प्रकार | समस्या |
|---|---|
| बहुत मजबूत | नाजुक फाइबर फ्रैक्चर, कम कठोरता |
| बहुत कमजोर | खराब भार हस्तांतरण, कम शक्ति |
परंपरागत दृष्टिकोण केवल दो के बीच समझौता करते हैं - शक्ति और कठोरता विरोध में रहती है।
सफलता
नाकर की खनिज पुल संरचना से प्रेरित होकर, टीम ने एकबायोइंस्पायर्ड पोरोस पाइरोलिटिक कार्बन इंटरफेसफाइबर/मैट्रिक्स इंटरफेस पर नैनोपोर बनाकर, उन्होंनेअसममित नियंत्रणइंटरफेस डिबॉन्डिंग ताकत और घर्षण तनाव का।
दरारें आने पर इंटरफ़ेस आसानी से बंध जाता है, फिर भी फाइबर स्लाइडिंग के दौरान उच्च घर्षण बनाए रखता है। एक "दोहरे कार्य" डिजाइन जो व्यापार-बंद को तोड़ता है।
प्रदर्शन के परिणाम
सूक्ष्म-संमिश्रण स्तरः
- तन्य शक्तिः903 एमपीए38% अधिकघने इंटरफ़ेस समकक्षों की तुलना में
-
टूटने की ऊर्जा: 1.8 गुना अधिक
थ्रीडी मैक्रोस्कोपिक कम्पोजिट स्तरः
-
कमरे के तापमान पर तन्यता शक्तिः 158.5 एमपीए →385.4 एमपीए(~1.4 गुना सुधार)
-
1200 डिग्री सेल्सियस पर तन्यता शक्तिः 80.0 एमपीए →308.1 एमपीए
यह कैसे काम करता है?
| तंत्र | प्रभाव |
|---|---|
| नैनोपोरेस केंद्रित तनाव | सूक्ष्म दरार प्रारंभ और शाखाओं को ट्रिगर करता है |
| दरार का पथ घुमावदार हो जाता है | ऊर्जा अपव्यय में वृद्धि |
| असमान फ्रैक्चर सतहें | घर्षण और भार हस्तांतरण में वृद्धि |
| एकाधिक सूक्ष्म दरारें बनाम एकल बड़ी दरारें | उच्च क्षति सहिष्णुता |
छिद्रित-इंटरफेस कम्पोजिट ने 19/मिमी (बनाम 10/मिमी) के मुख्य दरार घनत्व को प्राप्त किया, जिसमें छोटे दरार उद्घाटन थे, जिसका अर्थ है कि मौजूदा लोगों को बढ़ाने के बजाय नई माइक्रो दरारें उत्पन्न करने के लिए ऊर्जा का उपयोग किया गया था.
