6470

مروري بر اصول طراحي و كاربردهاي ابرمواد مكانيكي

۱۳۹۷-۹۸

دكتر فتح اله طاهري بهروز

در دهه گذشته، ابرمواد مكانيكي يا فرامواد به دليل اصول نوين طراحي‌شان توجه زيادي را به خود جلب نموده‌اند. اصول طراحي نوين مفهوم معماري سلسه‌مراتبي را با اثرات اندازه ماده در مقياس ميكرو/ نانو تركيب مي‌كند. اين استراتژي منجر به بروز عملكرد مكانيكي فوق‌العاده خواهد شد كه به ما اجازه مي‌دهد حوزه‌هاي ناشناخته در فضاي خواص ماده را، از قبيل نسبت‌هاي بسياربالاي استحكام به چگالي، انعطاف‌پذيري خارق‌العاده و توانايي جذب انرژي با تركيبات ترد كشف كنيم. در سال‌هاي اخير، ابرمواد با رفتارهاي مكانيكي بي‌سابقه مثل ضريب پواسون منفي، پيچش تحت بارهاي تك‌محوره، و انبساط حرارتي منفي نيز تحقق يافته‌اند. اين يك مسير تازه براي گستره وسيعي از كاربردهاي مهندسي، بعنوان مثال، در ذخيره انرژي، پزشكي، آكوستيك، فوتونيك و مديريت حرارتي مي‌گشايد. در اين تحقيق تئوري‌هاي پايه‌اي ابرمواد، مدل‌هاي ساختاري به دست آمده، به‌همراه تكنيك‌هاي ساخت و كاربردهاي مهندسي ممكن و فراتر از حوزه مكانيك مرور مي‌شود. درنهايت چالش‌هاي موجود و مسير توسعه براي آينده اين حوزه نوظهور مورد بررسي قرار مي‌گيرد. واژه‌هاي كليدي: ابرمواد مكانيكي، فراماده، ساختار سلولي، ساختار ريز شبكه‌اي، تكنيك‌هاي ساخت افزايشي، معماري سلسله‌مراتبي، اثرات اندازه ماده

6/18/2019 12:00:00 AM

65300

1398/07/04