সরল মেটাসারফেসগুলি উপাদান ইন্টারফেসে ঘর্ষণ নিয়ন্ত্রণের প্রস্তাব দেয় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

ফ্রান্সের গবেষকরা বিভিন্ন উপকরণের মধ্যে ইন্টারফেসে সূক্ষ্ম-টিউনিং ঘর্ষণ শক্তির জন্য একটি নতুন কৌশল তৈরি করেছেন। জুলিয়েন শেইবার্ট এবং লিয়ন বিশ্ববিদ্যালয়ের সহকর্মীরা গ্লাস এবং ইলাস্টোমার নমুনার মধ্যে ইন্টারফেসে ঘর্ষণ এর নির্দিষ্ট সহগ তৈরি করতে সহজ এবং সহজে-সামঞ্জস্যযোগ্য মেটাসারফেস ব্যবহার করেছেন।

টাচস্ক্রিন থেকে শুরু করে রোবোটিক হাত পর্যন্ত, ঘর্ষণীয় পরিচিতিগুলি অনেক আধুনিক ডিভাইসের একটি মূল উপাদান। তাদের কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করার জন্য, ডিজাইনারদের উপাদান ইন্টারফেসে ঘর্ষণ শক্তির উপর শক্ত নিয়ন্ত্রণ স্থাপন করতে হবে। যাইহোক, কয়েক শতাব্দী ধরে সতর্কতার সাথে তদন্ত করা সত্ত্বেও, আমাদের কাছে এখনও কোনও প্রদত্ত ইন্টারফেস জুড়ে ঘর্ষণ সহগ ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য একটি নির্ভরযোগ্য পদ্ধতি নেই।

ঘর্ষণ বোঝার প্রধান অসুবিধা হল পৃষ্ঠের উপর পাওয়া টেক্সচারের নিছক বৈচিত্র্য। ভূপৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যের আকার বিভিন্ন মাত্রায় বিস্তৃত হতে পারে: পারমাণবিক থেকে মিলিমিটার স্কেল পর্যন্ত। যেহেতু এই সমস্ত বৈশিষ্ট্য দুটি পৃষ্ঠের মধ্যে ঘর্ষণকে প্রভাবিত করতে পারে, তাই প্রথম নীতিগুলি থেকে ঘর্ষণ সহগ গণনা করা প্রায়শই অবিশ্বাস্যভাবে কঠিন।

বর্তমানে, পৃষ্ঠতলের মধ্যে ঘর্ষণ অপ্টিমাইজ করার জন্য দুটি প্রধান কৌশল রয়েছে। একটি পদ্ধতি হল এমন এক জোড়া উপকরণ নির্বাচন করা যা সঠিক পরিমাণে ঘর্ষণ অনুভব করে। যাইহোক, প্রায়শই এমন হয় যে এই উপকরণগুলির অন্যান্য বৈশিষ্ট্য নেই - তাপীয়, বৈদ্যুতিক ইত্যাদি - যা একটি নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য প্রয়োজনীয়।

দুর্বল বোঝাপড়া

"দ্বিতীয় কৌশলটি হল পৃষ্ঠের উপর কৃত্রিম মাইক্রোটেক্সচার তৈরি করা," Scheibert ব্যাখ্যা করেন। "কিন্তু যেহেতু টেক্সচার এবং ঘর্ষণ মধ্যে সম্পর্ক খারাপভাবে বোঝা যায় না, উপযুক্ত টেক্সচারগুলি সাধারণত দীর্ঘ এবং ব্যয়বহুল পরীক্ষামূলক প্রচারণার পরে সনাক্ত করা হয়।"

তাদের গবেষণায়, স্কাইবার্টের দল খুব সাধারণ মেটাসারফেস ব্যবহার করে মাইক্রোটেক্সচারাল পদ্ধতিতে উন্নতি করেছে যা গোলাকার ক্যাপগুলির বর্গাকার অ্যারে নিয়ে গঠিত। প্রতিটি ক্যাপকে অন্য ক্যাপের সাপেক্ষে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা দেওয়া যেতে পারে (চিত্র দেখুন)।

"এই অবস্থার মধ্যে, ইন্টারফেসের [ঘর্ষণমূলক] প্রতিক্রিয়া সঠিকভাবে মডেল করা যেতে পারে, এবং উচ্চতার তালিকা যা লক্ষ্যযুক্ত ঘর্ষণ আচরণের প্রস্তাব দেয় তা আসলে পৃষ্ঠগুলি তৈরি করার আগে নির্ধারণ করা যেতে পারে," স্কিবার্ট ব্যাখ্যা করেন। এইভাবে, দলটি প্রথম চেষ্টাতেই ইন্টারফেসিয়াল ঘর্ষণের পছন্দসই স্তর অর্জন করতে বিভিন্ন টেক্সচার ইঞ্জিনিয়ার করতে পারে।

গবেষকরা রাবারের মতো ইলাস্টোমারের সেন্টিমিটার আকারের নমুনাগুলিতে মেটাসারফেস প্রস্তুত করে তাদের পদ্ধতির পরীক্ষা করেছেন। প্রতিটি পৃষ্ঠে ইলাস্টোমার দিয়ে তৈরি 64টি গোলাকার ক্যাপের একটি জালি রয়েছে। যে উচ্চতায় প্রতিটি ক্যাপ পৃষ্ঠ থেকে বেরিয়ে আসে তা পৃথকভাবে সেট করা হয়, যা দলটিকে বিভিন্ন মেটাসারফেস তৈরি করতে দেয়।

মেটাসারফেসের উপরে কাচের একটি সমতল টুকরো রেখে এবং মেটাসারফেস বরাবর কাচটিকে টেনে নিয়ে যাওয়ার সময় নিচে ঠেলে ঘর্ষণ পরিমাপ করা হয়। একটি পদ্ধতিগত উপায়ে মেটাসারফেসগুলির গঠন সামঞ্জস্য করে, ইন্টারফেসে ঘর্ষণের নির্দিষ্ট সহগ তৈরি করা যেতে পারে।

দুটি ভিন্ন ঘর্ষণ সহগ

পদ্ধতিটি ঘর্ষণ শক্তির প্রথম-নীতি গণনার প্রয়োজন ছাড়াই এবং উপাদানগুলির নিজস্ব বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন না করেই কাজ করেছিল। "আরও, আমরা দুটি ভিন্ন ঘর্ষণ সহগ সমন্বিত পরিচিতিগুলি প্রস্তুত করেছি, যা ইন্টারফেসে প্রয়োগ করা সংকোচনের স্তরের উপর নির্ভর করে - এমন একটি আচরণ যা প্রকৃতিতে খুব বিরল," Scheibert যোগ করে।

ঘর্ষণ দড়ি এবং সুতা মধ্যে ভারী উত্তোলন করে

এই দ্রুত এবং সাশ্রয়ী পদ্ধতির সাহায্যে, শেইবার্টের দল তাদের পরীক্ষায় বিভিন্ন পরিচিত ঘর্ষণ আইন পুনরুত্পাদন করতে সক্ষম হয়েছিল: রৈখিক আইন সহ, যেখানে ইন্টারফেস জুড়ে শিয়ার ফোর্স বৃদ্ধির সাথে সাথে সহগ ঘর্ষণ স্থির থাকে; এবং আরও জটিল অরৈখিক আইন, যেখানে এই সহগ শিয়ার বলের সাথে পরিবর্তিত হয়।

তারা তাদের কৌশলকে আরও উন্নত করার সাথে সাথে, গবেষকরা তাদের সামঞ্জস্যযোগ্য মেটাসারফেস পদ্ধতির জন্য বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের পরিকল্পনা করেন। "একটি নির্দিষ্ট ঘর্ষণ আচরণের সাথে মেলে যোগাযোগের ইন্টারফেস তৈরি করা হল ট্রাইবোলজিতে হলি গ্রেইল," স্কিবার্ট বলেছেন।

"আমাদের নকশা কৌশল এই ধরনের ঘর্ষণমূলক ইন্টারফেস প্রস্তুত করার জন্য নতুন সরঞ্জাম সরবরাহ করে। এটি খেলাধুলা থেকে শুরু করে নরম রোবোটিক্স পর্যন্ত বিভিন্ন চ্যালেঞ্জিং ক্ষেত্রগুলিতে সম্ভাব্য সুযোগ উন্মুক্ত করতে পারে। সেন্সর এবং অ্যাকচুয়েটরগুলির সাথে আরও সজ্জিত থাকলে, আমাদের মেটেইনটারফেসগুলি এমনকি রিয়েল-টাইম ঘর্ষণ টিউনিংয়ের সাথে স্মার্ট যোগাযোগের ইন্টারফেসের প্রতিশ্রুতি রাখে।"

গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে বিজ্ঞান.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/simple-metasurfaces-offer-control-over-friction-at-material-interfaces/