کاربن تمام جانداروں کی بقا کے لیے ضروری ہے، کیونکہ یہ تمام نامیاتی مالیکیولز کی بنیاد بناتا ہے، اور نامیاتی مالیکیول تمام جانداروں کی بنیاد بناتے ہیں۔اگرچہ یہ اپنے آپ میں کافی متاثر کن ہے، کاربن فائبر کی ترقی کے ساتھ، اس نے حال ہی میں ایرو اسپیس، سول انجینئرنگ اور دیگر شعبوں میں حیرت انگیز نئی ایپلی کیشنز تلاش کی ہیں۔کاربن فائبر اسٹیل سے زیادہ مضبوط، سخت اور ہلکا ہے۔لہذا، کاربن فائبر نے اعلی کارکردگی کی مصنوعات جیسے ہوائی جہاز، ریسنگ کاروں اور کھیلوں کے سامان میں سٹیل کی جگہ لے لی ہے۔
کاربن ریشوں کو عام طور پر دوسرے مواد کے ساتھ ملا کر کمپوزٹ بنایا جاتا ہے۔مرکب مواد میں سے ایک کاربن فائبر ریئنفورسڈ پلاسٹک (CFRP) ہے، جو اپنی تناؤ کی طاقت، سختی اور وزن کے تناسب سے اعلیٰ طاقت کے لیے مشہور ہے۔کاربن فائبر مرکبات کی اعلی ضروریات کی وجہ سے، محققین نے کاربن فائبر مرکبات کی مضبوطی کو بہتر بنانے کے لیے کئی مطالعات کیے ہیں، جن میں سے زیادہ تر ایک خاص ٹیکنالوجی پر مرکوز ہیں جسے "فائبر اورینٹڈ ڈیزائن" کہا جاتا ہے، جو کہ اورینٹیشن کو بہتر بنا کر طاقت کو بہتر بناتا ہے۔ ریشے
ٹوکیو یونیورسٹی آف سائنس کے محققین نے کاربن فائبر ڈیزائن کا طریقہ اپنایا ہے جو فائبر کی واقفیت اور موٹائی کو بہتر بناتا ہے، اس طرح فائبر سے تقویت یافتہ پلاسٹک کی طاقت کو بڑھاتا ہے اور مینوفیکچرنگ کے عمل میں ہلکا پلاسٹک تیار کرتا ہے، جس سے ہلکے ہوائی جہاز اور کاریں بنانے میں مدد ملتی ہے۔
تاہم، فائبر رہنمائی کے ڈیزائن کا طریقہ کوتاہیوں کے بغیر نہیں ہے.فائبر گائیڈ ڈیزائن صرف سمت کو بہتر بناتا ہے اور فائبر کی موٹائی کو درست رکھتا ہے، جو CFRP کی مکینیکل خصوصیات کے مکمل استعمال میں رکاوٹ ہے۔ٹوکیو یونیورسٹی آف سائنس (TUS) کے ڈاکٹر ریوسوکے ماتسوزاکی بتاتے ہیں کہ ان کی تحقیق جامع مواد پر مرکوز ہے۔
اس تناظر میں، ڈاکٹر ماتسوزاکی اور ان کے ساتھیوں یوتو موری اور نویا کومیکاوا نے ٹس میں ایک نیا ڈیزائن طریقہ تجویز کیا، جو بیک وقت جامع ڈھانچے میں ان کی پوزیشن کے مطابق ریشوں کی واقفیت اور موٹائی کو بہتر بنا سکتا ہے۔یہ انہیں CFRP کی طاقت کو متاثر کیے بغیر اس کا وزن کم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ان کے نتائج جرنل کمپوزٹ ڈھانچے میں شائع ہوتے ہیں۔
ان کا نقطہ نظر تین مراحل پر مشتمل ہے: تیاری، تکرار، اور ترمیم۔تیاری کے عمل میں، تہوں کی تعداد کا تعین کرنے کے لیے محدود عنصری طریقہ (FEM) کا استعمال کرتے ہوئے ابتدائی تجزیہ کیا جاتا ہے، اور کوالٹیٹیو وزن کا اندازہ لکیری لیمینیشن ماڈل اور موٹائی میں تبدیلی کے ماڈل کے فائبر گائیڈ ڈیزائن کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ریشہ کی واقفیت کا تعین تکراری طریقہ سے بنیادی تناؤ کی سمت سے کیا جاتا ہے، اور موٹائی کا حساب زیادہ سے زیادہ تناؤ کے نظریہ سے کیا جاتا ہے۔آخر میں، مینوفیکچریبلٹی کے اکاؤنٹنگ میں ترمیم کرنے کے عمل میں ترمیم کریں، سب سے پہلے ایک حوالہ "بیس فائبر بنڈل" ایریا بنائیں جس میں زیادہ طاقت کی ضرورت ہو، اور پھر ترتیب والے فائبر بنڈل کی حتمی سمت اور موٹائی کا تعین کریں، وہ پیکج کو دونوں طرف پھیلاتے ہیں۔ حوالہ
ایک ہی وقت میں، آپٹمائزڈ طریقہ وزن کو 5 فیصد سے زیادہ کم کر سکتا ہے، اور بوجھ کی منتقلی کی کارکردگی کو صرف فائبر واقفیت کے استعمال سے زیادہ بنا سکتا ہے۔
محققین ان نتائج سے پرجوش ہیں اور مستقبل میں روایتی CFRP حصوں کے وزن کو مزید کم کرنے کے لیے اپنے طریقے استعمال کرنے کے منتظر ہیں۔ڈاکٹر ماتسوزاکی نے کہا کہ ہمارے ڈیزائن کا نقطہ نظر ہلکے ہوائی جہاز اور کاریں بنانے کے لیے روایتی جامع ڈیزائن سے آگے بڑھتا ہے، جس سے توانائی کی بچت اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرنے میں مدد ملتی ہے۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 22-2021