انتشار این مقاله


ساخت سازه‌های مستحکم در برابر زلزله

استفاده از آلیاژهای مصنوعی در مصالح ساختمانی برای ایجاد سازه های مقاوم در برابر زلزله

بهبود مقاومت در برابر زلزله با یک کریستال

یک روش گرمایشی جدید برای فلزات خاص می‌تواند به بهبود مواد ساختمانی مقاوم در برابر زلزله منجر شود. محققان دانشگاه Tohoku و همکاران‌شان روش مقرون به صرفه برای بهبود خواص برخی از فلزات shape memory گرفته‌اند که به دلیل توانایی آنها برای بازگشت به شکل گرفته‌اند که به دلیل توانایی آنها برای بازگشت به شکل اصلی خود پس از تغییر شکل یافتن است. این روش می‌تواند راه را برای انواع کاربردی از جمله مواد ساختمانی مقاوم در برابر زلزله باز کند. اکثر فلزات از تعداد زیادی کریستال ساخته شده‌اند اما در بعضی موارد خواص آنها هنگامی که از یک کریستال تشکیل می‌شود بهبود می‌یابد

با این حال فلزات تک کریستال برای تولید گران هستند. محققان یک روش تولید ارزان‌تر تولید کرده‌اند که از یک پدیده شناخته شده به عنوان”رشد غیر طبیعی دانه” استفاده می‌کند. با استفاده از این روش دانه‌های چندگانه فلزی یا کریستال‌ها به طور نامنظم رشد می‌کنند. برخی از آنها زمانی که در معرض حرارت قرار می‌گیرند در دیگری ادغام می‌شوند. تکنیک تیم شامل چندین دوره گرمایش و خنک کنندگی است که در نتیجه یک کریستال ۷۰ سانتی متر و ۱۵میلی متر قطر دارد.

به گفته Toshihiro Omori این بسیار بزرگ است آن‌ها به اندازه آلیاژهای shape memory بزرگ هستند و این امر برای ساخت و ساز و برنامه‌های مهندسی مناسب است.

برای تولید یک نوار فلزی کریستال بزرگ یک آلیاژ فلزی به دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد حرارت داده می‌شود و سپس پنج بار تا دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد خنک می‌شود. این به دنبال چهار دوره گرم شدن به ۷۴۰ درجه سانتیگراد و سپس خنک کردن تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد است. در نهایت فلز آخرین بار تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود. اجتناب از گرمایش دما(۹۰۰ درجه) و خنک کنندگی(۷۴۰درجه)  باعث عدم حصول کریستال شد. آلیاژ که از مس، آلومینیوم و منگنز ساخته شده است یک فلز shape memory است که به راحتی می‌تواند با دستگاه برش داده شود. افزایش اندازه کریستال‌های مواد به طور قابل توجهی باعث افزایش کشش آن می‌شود. تغییر شکل آن نیز باعث می‌شود که کاملا مستحکم باشد. این ویژگی‌های ترکیبی آن را بسیار جذاب برای ساخت سازه‌هایی می‌کند که قادر به مقاوت در برابر زمین‌لرزه هستند. مطالعه منتشر شده در مجله Nature  Communications از آنجا که تکنیک حاضر برای تولید انبوهی از کریستال‌های منفرد به دلیل سادگی فرآیند سودمند است این یافته راه را برای استفاده از کریستال‌های shape memory به عنوان مواد ساختمان‌ها و پل‌ها باز می‌کند.


مقاله مرتبط:کرۀ آبی؛ زادگاه کرۀ زمین امروزی


 

کبری مولد


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *