10 मीटर की ऊंचाई से गिरने पर भी अंगूर के गूदे को कोई नुकसान नहीं होता , अमेज़न में पाई जाने वाली अरापाइमास मछली पिरान्हा के त्रिकोणीय दांतों के हमले का सामना कर सकती है , एबालोन समुद्री जीव के खोल कठोर और टूटने से प्रतिरोधी होते हैं , ……….
उपरोक्त उदाहरणों में, प्रकृति अत्यधिक भार से सुरक्षा प्रदान करने के लिए पदानुक्रमित संरचनाओं का उपयोग करती है।
जीव-जंतुओं द्वारा सुरक्षा के लिए पदानुक्रमित संरचनाओं का उपयोग करने के इन उदाहरणों से प्रेरित होकर, वैज्ञानिकों ने प्रोटियस (रूप बदलने वाले पौराणिक देवता के नाम पर) नामक एक नई 'वास्तुकृत सामग्री' विकसित की है, जिसमें समान गुण हैं।
प्रोटियस, एक नई हल्की सामग्री (स्टील के घनत्व का केवल 15%) है जो अत्यधिक विकृत होने योग्य और गतिशील बिंदु भार के प्रति अति-प्रतिरोधी दोनों है, इस प्रकार इसे एंगल ग्राइंडर और पावर ड्रिल द्वारा काटा नहीं जा सकता है।
यह एक सेलुलर एल्यूमीनियम में संलग्न एल्यूमिना सिरेमिक क्षेत्रों से बना धातु फोम है। यह नई धातु-सिरेमिक, पदानुक्रमित संरचना, स्थानीय भार के तहत आंतरिक कंपन के लिए अतिसंवेदनशील है। इन दोलनों को तब उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब एक घूर्णन काटने वाला उपकरण अपने पथ पर एक सिरेमिक क्षेत्र का सामना करता है। सिरेमिक खंड के साथ संपर्क एक घूर्णन डिस्क के रिम पर एक स्थानीयकृत भार उत्पन्न करता है, जो उच्च आवृत्ति, आउट-ऑफ-प्लेन कंपन की ओर जाता है।
एंगल ग्राइंडर या ड्रिल से काटने पर, आवरण के अंदर मौजूद सिरेमिक गोलों द्वारा उत्पन्न कंपन के कारण कटिंग डिस्क या ड्रिल बिट कुंद हो जाती है। सिरेमिक बारीक कणों में भी टूट जाते हैं , जो सामग्री की कोशिकीय संरचना में भर जाते हैं और काटने वाले उपकरण की गति बढ़ने पर कठोर हो जाते हैं।
ऐसा लगता है कि काटने के उपकरण के साथ काम करने वाले पेशेवरों के लिए बाइक के ताले, हल्के कवच और सुरक्षात्मक उपकरण बनाने में प्रोटियस के औद्योगिक अनुप्रयोग हैं।
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स्रोत:
स्ज़िनिज़ेव्स्की, एस., वोगेल, आर., बिटनर, एफ. एट अल. स्थानीय अनुनाद और तनाव दर प्रभावों के माध्यम से निर्मित अविभाज्य सामग्री। प्रकाशन तिथि: 20 जुलाई 2020। साइंटिफिक रिपोर्ट्स 10, 11539 (2020)। डीओआई: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65976-0
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