شعارسال: گروهی ۱۲ نفره از محققان دانشگاه "رایس" در هوستون به رهبری "سید محمد سجادی" از فناوری چاپ سه‌بعدی برای ابداع مواد ضد گلوله پلاستیکی استفاده کردند. این مواد جدید می‌تواند در برابر گلوله‌هایی که با سرعت ۵.۸ کیلومتر در ثانیه شلیک می‌شوند، مقاومت کند و بسیار فشرده شده هستند، به طوری که پس از اصابت گلوله از هم نمی‌پاشد.

این مواد زمانی ابداع شد که محققان تصمیم گرفتند یک ساختار نظری به نام "توبولان" (tubulanes) را آزمایش کنند. این ساختار در سال ۱۹۹۳ توسط "ری بافمن" شیمیدان دانشگاه تگزاس در دالاس و "داگلاس گالوائو" فیزیکدان دانشگاه ایالتی کامپیناس برزیل پیش‌بینی شده بود که هر دو از محققان اصلی این مطالعه کنونی هستند.

توبولان‌ها ساختار‌های میکروسکوپی نظری متشکل از نانولوله‌های کربنی با اتصال به هم هستند و محققان در صدد آزمایش آن بودند که ببینند آیا در صورت چاپ سه بعدی این مواد، همچنان این خصوصیات را دارند یا خیر که مشخص شد دارند.

محققان این مسئله را با شلیک یک گلوله با سرعت ۵.۸ کیلومتر در ثانیه به دو مکعب ساخته شده از این مواد ثابت کردند. یکی از مکعب‌ها از یک پلیمر جامد ساخته شده بود و دیگری از یک پلیمر که با یک ساختار توبولانی چاپ سه‌بعدی شده بود.

محققان گزارش دادند که مکعب پلیمر جامد با ترک‌هایی که در کل ساختار آن پخش شده بود، از این آزمون بیرون آمد، در حالی که مکعب چاپ سه‌بعدی شده چنین نبود و گلوله فقط توانسته بود تا لایه دوم آن را تحت تاثیر قرار دهد.

سید محمد سجادی سرپرست این پروژه گفت که این روش چاپ سه‌بعدی بود که به تیم اجازه داد از خواص بی‌نظیر توبولان‌ها بهره ببرد.

وی گفت: بسیاری از سیستم‌های نظری وجود دارد که مردم نمی‌توانند از آن بهره‌مند شوند، چرا که آن‌ها فعلا غیرعملی مانده‌اند. اما با چاپ سه بعدی، ما می‌توانیم از خواص مکانیکی پیش‌بینی شده استفاده کنیم، زیرا آن‌ها نتیجه توپولوژی هستند، نه اندازه.

این مواد جدید می‌توانند در هر صنعتی که به مواد سبک، اما سفت و سخت نیاز دارد، کاربرد‌های بسیاری داشته باشد.

"چاندرا سخار" یکی دیگر از محققان این پروژه گفت: ویژگی‌های منحصر به فرد چنین سازه‌هایی به واسطه توپولوژی پیچیده آن‌ها است که مستقل از مقیاس است. تقویت یا بهبود قابلیت با توپولوژی می‌تواند برای سایر طراحی‌های سازه نیز مفید باشد.

این مطالعه در مجله Small منتشر شده است.

شعارسال، با اندکی تلخیص و اضافات بر گرفته از خبرگزاری ایسنا ، تاریخ انتشار: 26 آبان 1398 ، کدخبر: 98082616739 ، www.isna.ir.