हम सरल पदार्थों से घिरे हुए हैं: धातु मिश्र धातुओं का एक मेनू जो बचे हुए या त्वचा के रॉकेट, किसी भी कल्पनीय रंग में पेंट, और कभी-कभी बदलते डिजिटल डिस्प्ले को लपेट सकता है। वस्तुतः ये सभी अंतर्निहित सामग्रियों के प्राकृतिक गुणों का शोषण करते हैं।
लेकिन सामग्रियों का एक उभरता हुआ वर्ग अधिक बहुमुखी है, यहाँ तक कि प्रोग्राम करने योग्य भी।
मेटामटेरियल्स के रूप में जाने जाने वाले, इन पदार्थों को सावधानीपूर्वक इस तरह से इंजीनियर किया जाता है कि उनकी संरचना के विपरीत उनकी संरचनात्मक संरचना उनके गुणों को निर्धारित करती है। कुछ मेटामटेरियल्स बना सकते हैं लंबी दूरी की वायरलेस पावर ट्रांसफर व्यावहारिक, अन्य लोग ला सकते हैं "अदृश्यता के लबादे"या भविष्य की सामग्रियां जो मस्तिष्क तरंगों पर प्रतिक्रिया करती हैं.
लेकिन अधिकांश उदाहरण ठोस मेटामटेरियल्स हैं - हार्वर्ड टीम को आश्चर्य हुआ कि क्या वे मेटाफ्लुइड बना सकते हैं। जैसा कि यह पता चला, हाँ, बिल्कुल। टीम ने हाल ही में अपने परिणामों का वर्णन किया प्रकृति.
हार्वर्ड में एप्लाइड मैकेनिक्स में प्रोफेसर और पेपर के वरिष्ठ लेखक कटिया बर्टोल्डी ने कहा, "ठोस मेटामटेरियल्स के विपरीत, मेटाफ्लुइड्स में प्रवाह और उनके कंटेनर के आकार के अनुकूल होने की अद्वितीय क्षमता होती है।" एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा. "हमारा लक्ष्य एक ऐसा मेटाफ्लुइड बनाना था जिसमें न केवल ये उल्लेखनीय गुण हों बल्कि प्रोग्रामयोग्य चिपचिपाहट, संपीड़ितता और ऑप्टिकल गुणों के लिए एक मंच भी प्रदान किया जाए।"
टीम का मेटाफ्लुइड तेल में निलंबित सैकड़ों-हजारों छोटे, खिंचाव वाले गोले से बना है - प्रत्येक 50 से 500 माइक्रोन के बीच। गोले आसपास के तेल के दबाव के आधार पर आकार बदलते हैं। उच्च दबाव पर, वे विकृत हो जाते हैं, एक गोलार्ध अंदर की ओर ढहकर एक प्रकार के आधे चाँद के आकार में बदल जाता है। दबाव कम होने पर वे फिर अपने मूल गोलाकार आकार में आ जाते हैं।
मेटाफ्लुइड के गुण - जैसे चिपचिपापन या अपारदर्शिता - इस पर निर्भर करते हुए बदलते हैं कि इसके घटक क्षेत्र इनमें से कौन सा आकार ग्रहण करते हैं। द्रव में कितने गोले हैं और वे कितने बड़े या मोटे हैं, इसके आधार पर द्रव के गुणों को ठीक किया जा सकता है।
अवधारणा के प्रमाण के रूप में, टीम ने एक हाइड्रोलिक रोबोटिक ग्रिपर को अपने मेटाफ्लुइड से भर दिया। रोबोटों को आमतौर पर वस्तुओं को समझने और पकड़ की ताकत को समायोजित करने के लिए प्रोग्राम करना पड़ता है। टीम ने दिखाया कि ग्रिपर अतिरिक्त सेंसिंग या प्रोग्रामिंग की आवश्यकता के बिना स्वचालित रूप से एक ब्लूबेरी, एक गिलास और एक अंडे के लिए अनुकूल हो सकता है। प्रत्येक वस्तु के दबाव को समायोजित करने के लिए तरल को "प्रोग्राम्ड" किया जाता है, जिससे ग्रिपर बिना किसी क्षति के, आसानी से तीनों को उठा सकता है।
टीम ने यह भी दिखाया कि जब इसके घटक गोलाकार होते हैं तो मेटाफ्लुइड अपारदर्शी से अधिक पारदर्शी में बदल सकता है, जब वे ढह जाते हैं। शोधकर्ताओं ने कहा कि बाद वाला आकार प्रकाश को केंद्रित करने वाले लेंस की तरह काम करता है, जबकि पहला प्रकाश बिखेरता है।
ध्यान देने योग्य बात यह है कि मेटाफ्लुइड न्यूटोनियन तरल पदार्थ की तरह व्यवहार करता है जब इसके घटक गोलाकार होते हैं, जिसका अर्थ है कि इसकी चिपचिपाहट केवल तापमान में बदलाव के साथ बदलती है। हालाँकि, जब वे ढह जाते हैं, तो यह एक गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ बन जाता है, जहाँ इसकी चिपचिपाहट मौजूद कतरनी बलों के आधार पर बदल जाती है। कतरनी बल जितना अधिक होगा - अर्थात, समानांतर बल विपरीत दिशाओं में धकेलेंगे - मेटाफ्लुइड उतना ही अधिक तरल हो जाएगा।
इसके बाद, टीम अतिरिक्त गुणों की जांच करेगी - जैसे कि उनकी रचना की ध्वनिकी और थर्मोडायनामिक्स दबाव के साथ कैसे बदलते हैं - और व्यावसायीकरण पर ध्यान देंगे। इलास्टिक गोले बनाना स्वयं काफी सरल है, और उन्हें लगता है कि उनके जैसे मेटाफ्लुइड्स रोबोट में, "बुद्धिमान" शॉक अवशोषक के रूप में, या रंग बदलने वाली ई-स्याही में उपयोगी हो सकते हैं।
बर्टोल्डी ने कहा, "इन स्केलेबल, आसानी से उत्पादित होने वाले मेटाफ्लुइड्स के लिए आवेदन का स्थान बहुत बड़ा है।"
बेशक, टीम का निर्माण अभी भी अनुसंधान चरण में है। ऐसे बहुत सारे हुप्स हैं जिनका हम सभी को आनंद लेने वाले उत्पादों में दिखाई देने से पहले नेविगेट करना बाकी है। फिर भी, कार्य मेटामटेरियल्स की बढ़ती सूची में जुड़ता है - और ठोस से तरल तक जाने का वादा दिखाता है।
छवि क्रेडिट: एडेल जेलौली/हार्वर्ड सीज़
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- स्रोत: https://singularityhub.com/2024/04/10/harvards-new-programmable-fluid-shifts-its-properties-on-demand/
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