नवी दिल्ली, 30 एप्रिल: हलक्या वजनाचे एक अद्वितीय सामग्री विकसित करण्यात आले आहे, ज्याचा उपयोग विमानांसाठी मजबूत आणि टिकाऊ लँडिंग गियर तयार करण्यात होऊ शकतो. विमान लँड करण्यासाठी लँडिंग गियरला मोठा घिसाव आणि दबाव सहन करावा लागतो, त्यामुळे त्याची टिकाऊपणा अत्यंत आवश्यक आहे. केंद्रीय शिक्षण संस्थान एनआयटी राउरकेला च्या संशोधन गटाने यावर उपाय शोधला आहे. एनआयटीने एक विशेष नॅनो-कॉम्पोजिट विकसित केले आहे.
नॅनो-कॉम्पोजिट म्हणजे नॅनो स्तरावर विविध सामग्रींचा मिश्रण, जो मानवाच्या केसांपेक्षा 100,000 पट बारीक असतो. हे सामग्री संरक्षण विमाने आणि मानवरहित हवाई वाहने यामध्ये वापरण्यासाठी योग्य आहे. या विमाने हलके आणि टिकाऊ असणे आवश्यक आहे. हे संरचनात्मक विश्वसनीयता वाढवून सुरक्षित आणि कार्यक्षम एरोस्पेस कार्यवाहीत योगदान देऊ शकते. सध्या वापरात असलेल्या अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ स्टील, टायटेनियम मिश्रधातु आणि उच्च-शक्ती एल्यूमिनियम मिश्रधातुंच्या तुलनेत, हे नॅनो-कॉम्पोजिट सुमारे 40–60 टक्के अधिक खर्च-कुशल असू शकते.
संशोधकांनी निष्कर्ष काढला आहे की या सामग्रीचा हलका वजन आणि घिसाव प्रतिरोध लँडिंग गियरला अधिक टिकाऊ आणि सुरक्षित बनवेल. कमी देखभाल खर्च आणि चांगली विश्वसनीयता यांसारख्या फायद्यांसह, हे नॅनो-कॉम्पोजिट ऊर्जा-संकटग्रस्त जगात परिवर्तनकारी प्रभाव टाकू शकते. पुढील टप्प्यात, टीम पाउडर मेटलर्जी तंत्रज्ञानाद्वारे या हायब्रिड नॅनो-कॉम्पोजिटचे मोठे आकाराचे घटक विकसित करण्यावर काम करीत आहे. भारत सरकारच्या ‘आत्मनिर्भर भारत’ उपक्रमानुसार, हा नवाचार पुढील पिढीच्या एरोस्पेस सामग्रीमध्ये महत्त्वपूर्ण योगदान देऊ शकतो.
सामान्यतः, एल्यूमिनियम आणि त्याच्या मिश्रधातुंचा वापर करून तयार केलेले लँडिंग गियर विमानाचा वजन सहन करण्यासाठी डिझाइन केले जातात. या लँडिंग गियरला विमानाच्या लँडिंग दरम्यान रनवेच्या संपर्काला देखील सहन करावे लागते. अशा परिस्थितीत, ही सामग्री लवकर घिसली जातात. यामध्ये, एल्यूमिनियम हलका असला तरी, अत्यधिक दबावात त्याची टिकाऊपणा एक आव्हान राहते. या समस्येवर उपाय शोधण्यासाठी एनआयटी राउरकेला च्या मेटलर्जिकल आणि मटेरियल्स इंजिनिअरिंग विभागाने एक नवीन नॅनो-कॉम्पोजिट सामग्री विकसित केली आहे. या सामग्रीचा वापर विमान लँडिंग गियरमध्ये केला जाऊ शकतो. या संशोधनाचे निष्कर्ष प्रतिष्ठित मटेरियल्स लेटर्स मासिकात प्रकाशित झाले आहेत.
एनआयटीच्या मते, वांछित परिणाम मिळवण्यासाठी, संशोधकांनी चांगल्या दबाव सहन क्षमतेसाठी कार्बन नॅनो ट्यूबचा वापर केला. याला अधिक मजबूती देण्यासाठी ग्रेफाइट नॅनो प्लेटलेट्सचा समावेश करण्यात आला. मिश्रणाला तापीय स्थिरता देण्यासाठी हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइडचा वापर करण्यात आला. एल्यूमिनियम मॅट्रिक्समध्ये कणांचे समान वितरण सुनिश्चित करण्यासाठी उच्च-आवृत्ती ध्वनी तरंगांचा वापर करण्यात आला, ज्यामुळे एल्यूमिनियमची मजबूती आणि कठोरता सुधारली गेली. नंतर मिश्रणाला उच्च दबावाच्या ऑक्सिजन-रहित वातावरणात गरम करून दाबण्यात आले, ज्यामुळे एक सघन आणि मजबूत बंधित नॅनो-कॉम्पोजिट तयार झाले, जे एरोस्पेस वापरासाठी उपयुक्त आहे.
हे संशोधन प्रा. सैयद नसीमुल आलम यांनी त्यांच्या संशोधन गटासह, डॉ. अर्का घोष, डॉ. आशुतोष दास, डॉ. पंकज श्रीवास्तव, नित्यानंद साहू, पार्थ पटेल, आणि दक्षिण आफ्रिका विद्यापीठाचे डॉ. वेलाफी मसोमी यांच्यासोबत केले आहे.
प्रा. सैयद नसीमुल आलम म्हणाले, “स्पार्क प्लाझ्मा सिंटरिंगद्वारे विकसित एल्यूमिनियम-आधारित हायब्रिड नॅनो-कॉम्पोजिटमध्ये नॅनोफिलरचे समान वितरण आहे. हे भार-वहन प्रक्रियेमुळे उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध दर्शवते. ही प्रक्रिया त्रि-आयामी सुदृढीकरण नेटवर्क तयार करते, जे भार हस्तांतरण आणि संरचनात्मक स्थिरता वाढवते. पृष्ठभागावर तयार होणारी एक पातळ सुरक्षात्मक परत घिसावामध्ये उल्लेखनीय कमी करते.”