उन्नत नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु विमानन और ऑटो को क्रांतिकारी बना सकती है

जैसा कि उनके नाम से पता चलता है, नैनोक्रिस्टल छोटे कण होते हैं। ये कण कम से कम एक आयाम में 1,000 नैनोमीटर से छोटे क्रिस्टलीय तत्व होते हैं, जहां एक नैनोमीटर एक मीटर का एक हजार-मिलियनवां हिस्सा होता है।

10 नैनोमीटर से छोटे कण क्वांटम डॉट्स बन जाते हैं। जैव प्रौद्योगिकी पत्रिका नैनोकणों के वर्गीकरण, उनके भौतिक-रासायनिक गुणों, पात्रीकरण और अनुप्रयोग पर व्यापक जानकारी प्रदान करती है।

नैनोमaterials अपने आयाम के संदर्भ में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, वे शून्य-आयामी, एक-आयामी, दो-आयामी और तीन-आयामी हो सकते हैं। वे फुलरीन, नैनोट्यूब, नैनोहॉर्न, नैनोशीट, नैनोलेयर, नैनोवायर और नैनोट्यूब एरे बनाने में मदद कर सकते हैं।

वे जैविक, कार्बन-आधारित या अकार्बनिक हो सकते हैं। और सबसे महत्वपूर्ण बात, नैनोकणों में यांत्रिक, तापीय, चुंबकीय, इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टिकल या उत्प्रेरक गुणों सहित व्यापक श्रृंखला के गुण होते हैं। ऐसी व्यापक उपयोगिता नैनोक्रिस्टलों को भविष्य के लिए अत्याधुनिक समाधान बनाने में लाभकारी और अनुकूल बनाती है।

नैनोक्रिस्टल क्षेत्र में विकास ने नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातुओं को जन्म दिया है। वैज्ञानिक इन मिश्र धातुओं को उनके अद्वितीय हाइड्रोजनीकरण गुणों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण मानते हैं। इन मिश्र धातुओं में आमतौर पर 50 नैनोमीटर से कम दाने का आकार होता है। कॉर्नेल विश्वविद्यालय से एक नए शोध प्रकाशन का दावा है कि नैनोस्केल ट्वीक्स मिश्र धातुओं को उच्च गति प्रभावों को सहन करने में मदद करते हैं।

आगामी खंड में, हम यह समझने के लिए गहराई से जाते हैं कि यह शोध क्यों एक महत्वपूर्ण सफलता है।

स्फटिकों में विकृति और धातुओं में भंगुरता को संबोधित करना

स्फटिकों में प्लास्टिक विकृति में विस्थापन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अत्यधिक तनाव दरों पर, उनकी गति तापीय रूप से सक्रिय ग्लाइड से गोलियों के परिवहन में स्थानांतरित हो जाती है, जिससे फोनों के साथ परस्पर क्रिया के कारण महत्वपूर्ण घिसाव आता है। यह धातुओं में भंगुरता और विफलता का कारण है।

इस शोध में, वैज्ञानिकों ने साक्ष्य प्रस्तुत किया है कि Cu-3Ta, एक थर्मो-मैकेनिकल रूप से स्थिर नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु में, फोनन ड्रैग प्रभाव पूरी तरह से दबा दिया जाता है, यहां तक कि अत्यधिक उच्च तनाव दरों (10^9 s^−1) पर भी। यह कई नैनोमीटर के दायरे में विस्थापन के स्थिर सीमांकन के कारण होता है, जो उनकी गति और फोनों के साथ परस्पर क्रिया को सीमित करता है।

अध्ययन से पता चलता है कि सीमित वातावरण में, विस्थापन-फोनन ड्रैग प्रभाव न्यूनतम है, जो अत्यधिक परिस्थितियों में सामग्री के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

यह सब बहुत तकनीकी लग सकता है। अगले खंड में, हम इसे जमीनी स्तर पर इसके प्रभाव के संदर्भ में समझने का प्रयास करेंगे।

अत्यधिक प्रभावों को सहन करने के लिए धातुओं और मिश्र धातुओं का डिज़ाइन

अधिक समझने योग्य शब्दों में, कॉर्नेल के नेतृत्व वाले सहयोग ने धातुओं और मिश्र धातुओं को डिज़ाइन करने का एक नया तरीका विकसित किया है जो अत्यधिक प्रभावों को सहन कर सकते हैं। शोधकर्ताओं ने यह हासिल करने के लिए नैनोमीटर-स्तर के स्पीड बंप्स का परिचय दिया है जो धात्विक सामग्रियों के विकृति को नियंत्रित करने वाले एक मूलभूत परिवर्तन को दबा देते हैं।

शोधकर्ता हमें एक परिदृश्य की कल्पना करने के लिए कहते हैं जहां एक धात्विक सामग्री को अत्यधिक उच्च गति से मारा जाता है, जैसा कि राजमार्ग दुर्घटनाओं और गोलाबारी प्रभावों में होता है। भंगुरता सामग्री को फटने और विफल होने का कारण बनती है और तेजी से विकृति के कारण लचीलापन की हानि के रूप में समझी जा सकती है।

शोधकर्ता तब धातुओं की लचीलापन के योगदान कारकों का अन्वेषण करते हैं। यह लचीलापन छोटे दोष या विस्थापन के परिणामस्वरूप होता है जो स्फटिक दाने के माध्यम से यात्रा करते हैं जब तक कि वे एक बाधा का सामना नहीं करते। तेजी से और अत्यधिक तनाव के तहत विस्थापन की गति तेज हो जाती है। यह तेजी से विस्थापन, अक्सर प्रति सेकंड किलोमीटर की गति से, फोनों के साथ परस्पर क्रिया करना शुरू कर देता है, जिससे महत्वपूर्ण प्रतिरोध पैदा होता है। यह परस्पर क्रिया अंततः गोलियों के परिवहन को तापीय रूप से सक्रिय ग्लाइड से गोलियों के परिवहन में स्थानांतरित कर देती है, जिससे महत्वपूर्ण घिसाव और भंगुरता होती है।

शोधकर्ता ऐसी विफलताओं को नियंत्रित करने के लिए क्या करते हैं? मोस्तफा हसनी, सिबले स्कूल ऑफ मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग और कॉर्नेल इंजीनियरिंग में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग में सहायक प्रोफेसर, निम्नलिखित के बारे में कहते हैं:

“गोलियों के परिवहन को दबाने और परिणामस्वरूप फोनन ड्रैग को दबाने के लिए, हम विस्थापन की गति को नैनोमीटर स्केल पर सीमित करने की अवधारणा का उपयोग करते हैं।

मोस्तफा हसनी ने कॉर्नेल शोधकर्ताओं की एक टीम का नेतृत्व किया जो सेना अनुसंधान प्रयोगशाला (एआरएल) के शोधकर्ताओं के साथ काम करती थी। एक समाधान बनाने के लिए, टीम ने एक नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु, कॉपर-टैंटलम (Cu-3Ta) बनाई।

कॉपर को इसलिए चुना गया क्योंकि इसके नैनोक्रिस्टलाइन दाने इतने छोटे थे कि विस्थापन की गति स्वाभाविक रूप से सीमित हो गई थी। टैंटलम ने मूल्य जोड़ा क्योंकि यह दानों के भीतर मौजूद नैनोमीटर क्लस्टर के माध्यम से विस्थापन की गति को और सीमित कर दिया।

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प्रयोग का प्रयोगशाला में संचालन

शोधकर्ताओं ने एक कस्टम-निर्मित टेबलटॉप प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग किया जो एक लेजर पल्स के माध्यम से 10 माइक्रोन के आकार के गोलाकार माइक्रोप्रोजेक्टाइल लॉन्च करता था, जो प्रति सेकंड 1 किलोमीटर की गति तक पहुंचता था – एक विमान से भी तेज। जब माइक्रोप्रोजेक्टाइल ने लक्ष्य सामग्री को मारा, तो प्रभाव को एक उच्च गति कैमरे द्वारा रिकॉर्ड किया गया।

प्रयोग के हिस्से के रूप में, शोधकर्ताओं ने पहले शुद्ध कॉपर के साथ और फिर कॉपर टैंटलम के साथ चलाया। परीक्षण परिदृश्य में विविधता जोड़ने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रयोग को एक धीमी दर से दोहराया, जिसमें एक गोलाकार टिप को धीरे-धीरे सब्सट्रेट में धकेल दिया गया, जिससे यह खुदाई हो गई।

उच्च दरों पर माप करते समय, शोधकर्ताओं ने प्रभाव और प्रतिक्षिप्त वेग और कण आकार से संबंधित डेटा को देखा। डेटा का सही उपचार महत्वपूर्ण था, क्योंकि यह विस्थापन-फोनन ड्रैग के योगदान को अलग करने और इस योगदान को व्यवस्थित रूप से दबाने में मदद कर सकता था।

दबाव वास्तव में प्रभावी था और परिणाम दिया, जैसा कि एक पारंपरिक धातु या मिश्र धातु में; विस्थापन कई दशक माइक्रोन की दूरी तय कर सकते थे बिना किसी बाधा के। लेकिन नैनोक्रिस्टलाइन कॉपर-टैंटलम में, विस्थापन को अपने पथ से रोका जा सकता था क्योंकि वे केवल कुछ नैनोमीटर ही चल पाते थे, जो एक माइक्रोन से 1,000 गुना छोटा है।

यह खोज शोध की सफलता को सारांशित करती है। जबकि भंगुरता को प्रभावी ढंग से दबाया जा सकता था, यह पहली बार था जब शोधकर्ताओं ने इतनी उच्च दर पर ऐसा व्यवहार देखा था।

आगे बढ़ते हुए, शोधकर्ता अपने प्रस्ताव को एक माइक्रोस्ट्रक्चर और एक संरचना से विस्तारित करने की योजना बना रहे हैं और संरचना और संरचना को ट्यून करने और विस्थापन-फोनन ड्रैग को नियंत्रित करने की योजना बना रहे हैं। क्या वे विस्थापन-फोनन परस्पर क्रिया की सीमा का अनुमान लगा पाएंगे? यह कुछ ऐसा है जो भविष्य में इस क्षेत्र में प्रयोग बताएंगे।

जबकि भविष्य में कई वादे और संभावनाएं हैं, शोध की उपयोगिता पहले से ही स्थापित है। शोध पत्र में उल्लिखित निष्कर्ष वाहनों, विमानों और कवच के विकास को बढ़ावा दे सकते हैं जो उच्च गति प्रभावों, अत्यधिक ताप और तनाव को बेहतर ढंग से सहन कर सकते हैं।

वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग और समयसीमा

उद्योग विश्लेषकों और विशेषज्ञों का मानना है कि यह प्रगति ऑटोमोबाइल, विमान और सुरक्षा कवच जैसे क्षेत्रों में अधिक प्रभाव प्रतिरोधी सामग्री के विकास को बढ़ावा दे सकती है, जिसमें अगले 5 से 10 वर्षों में व्यावसायिक अनुप्रयोगों की संभावना है क्योंकि प्रौद्योगिकी परिपक्व होती है और निर्माण प्रक्रियाओं में एकीकृत होती है।

प्रभाव प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण गुण है जो सामग्रियों के लिए होना चाहिए, विशेष रूप से निर्माण में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के लिए। यह गुण सामग्री को अचानक, उच्च-बल प्रभावों को सहन करने में सक्षम बनाता है без टूटने या विकृत होने के। प्रभाव प्रतिरोधी सामग्रियों की उचित समझ ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, औद्योगिक उपकरण और उपभोक्ता उत्पादों जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

एयरोस्पेस संरचनाएं अपनी सेवा के दौरान पक्षी हमलों, ओलों के प्रभाव, और इंजन-फैन ब्लेड-आउट जैसे विभिन्न प्रभाव भार के प्रति संवेदनशील होती हैं। प्रभाव प्रतिरोध इसलिए एयरोस्पेस संरचना डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण मूल्यांकन है क्योंकि यह सुरक्षा, विश्वसनीयता और एयरोस्पेस संरचनाओं की लागत को प्रभावित करता है।

शोध से प्रभाव प्रतिरोध के मानकों में सुधार हो सकता है। यह एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जिसे हासिल करने के लिए प्रभाव भार तेजी से समय के साथ बदल सकता है, जिससे सामग्री विकृति उच्च तनाव दरों के तहत होती है।

वैज्ञानिक समुदाय तनाव दर-निर्भर यांत्रिक गुणों और सामग्रियों के विफलता विशेषताओं को इंजीनियरिंग संरचनाओं के सुरक्षित डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण मानता है। शोध चर्चा इस पहलू को काफी सुधार सकती है। हालांकि, वैज्ञानिकों का मानना है कि प्रभाव भार के तहत एयरोस्पेस संरचनाओं का मूल्यांकन उच्च-विश्वासीय प्रयोगात्मक पात्रीकरण, उच्च-कुशलता गणनात्मक और सिमुलेशन विधियों और नए प्रभाव-प्रतिरोधी और ऊर्जा-अवशोषण संरचनाओं के विकास में चुनौतियों को प्रस्तुत करता है।

फ्रंटल और साइड इम्पैक्ट प्रतिरोध कार की मजबूती का मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं। लैटिन न्यू कार असेसमेंट प्रोग्राम में, उदाहरण के लिए, फ्रंटल प्रभाव 64 किमी/घंटा (40 मील/घंटा) पर किया जाता है क्योंकि कार ड्राइवर की ओर से 40% चौड़ाई के साथ एक विकृत बाधा में जाती है।

साइड इम्पैक्ट प्रतिरोध एक और महत्वपूर्ण पैरामीटर है, क्योंकि साइड दुर्घटनाएं यूरोप जैसे क्षेत्रों में मौत और गंभीर चोटों की दूसरी सबसे उच्च आवृत्ति के लिए जिम्मेदार हैं। साइड इम्पैक्ट प्रतिरोध को मापने के लिए, लैटिन एनसीएपी के मानकों के अनुसार, एक विकृत बाधा को एक ट्रॉली पर माउंट किया जाता है और 50 किमी/घंटा पर स्थिर परीक्षण वाहन के पक्ष में समकोण पर चलाया जाता है।

यह बहुत महत्वपूर्ण सुरक्षा परीक्षण है। वे वाहन के सुरक्षा मानकों को निर्धारित करने में मदद करते हैं। एक निर्माता के लिए, यह पैरामीटर सबसे महत्वपूर्ण है। उच्च प्रभाव प्रतिरोध मानकों को बनाए रखने से एक ऑटोमोटिव ब्रांड के लिए बाजार में विश्वास बनाने में मदद मिलती है।

कॉर्नेल विश्वविद्यालय टीम का वर्तमान शोध ऑटोमोबाइल, विमान और सुरक्षा कवच जैसे क्षेत्रों में प्रभाव प्रतिरोध,碰撞 प्रतिरोध और दुर्घटना प्रतिरोध मानकों में सुधार करने में मदद करेगा, जिससे आज के मौजूदा समाधानों की तुलना में काफी सुरक्षित संरचनाएं और वाहन बनाए जा सकेंगे।

हालांकि, शोध को परिणाम देने के लिए, हमें वैज्ञानिक अनुसंधान-आधारित समाधानों को व्यावसायिक स्तर पर लागू करने में मदद करने वाली कंपनियों की आवश्यकता होगी। अगले खंड में, हम इस स्थान में एक अग्रणी कंपनी के बारे में चर्चा करेंगे, एटीआई इंक。 (ATI ), एक उन्नत विशेष सामग्रियों और घटकों के उत्पादन में नेता, जिनमें एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले उच्च-प्रदर्शन मिश्र धातु शामिल हैं।

नवाचारी कंपनी

एटीआई इंक. (ATI )

एटीआई इंक. कई सेवाएं प्रदान करती है। यह दावा करती है कि यह सामग्री विज्ञान के माध्यम से दुनिया की चुनौतियों का समाधान करती है – अपने ग्राहकों को अपनी सामग्रियों के माध्यम से अद्भुत चीजें करने में सक्षम बनाती है – जेट इंजनों को 2800 डिग्री फ़ारेनहाइट पर संचालित करने से लेकर राष्ट्र की रक्षा को सुसज्जित करने और जटिल तरल पदार्थों और उत्सर्जन प्रवाह को सुरक्षित और कुशलता से परिवहन करने में मदद करने के लिए।

कंपनी विभिन्न उद्योगों को सेवाएं प्रदान करती है, जिनमें एयरोस्पेस, रक्षा, ऊर्जा, चिकित्सा और इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं। यह विभिन्न उच्च-प्रदर्शन सामग्रियों और घटकों के साथ-साथ उन्नत मिश्र धातु और समाधानों का निर्माण करती है।

एटीआई इंक द्वारा उच्च-प्रदर्शन सामग्री और घटक

कंपनी का उच्च-प्रदर्शन सामग्री और घटक खंड जटिल अंत-उपयोगकर्ता बाजारों जैसे एयरोस्पेस और रक्षा, तेल और गैस/रासायनिक प्रक्रिया उद्योग, विद्युत ऊर्जा, और चिकित्सा के लिए सामग्री का उत्पादन, रूपांतरण और वितरण करता है।

इस श्रेणी के तहत कंपनी द्वारा आपूर्ति की जाने वाली सामग्रियों में टाइटेनियम और टाइटेनियम-आधारित मिश्र धातु, निकल- और कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु और सुपरालॉय, उन्नत पाउडर मिश्र धातु, और अन्य विशेष धातुएं लंबे उत्पाद रूपों में शामिल हैं, जैसे कि पिघला, पुनः पिघलाना, समाप्त प्रसंस्करण, फोर्जिंग और मशीनिंग में और निर्बंध ट्यूब, प्रवाह फॉर्म भाग, सटीक फोर्जिंग और मशीनिंग भाग।

कंपनी टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं में सामग्री (स्पंज) की आपूर्ति से लेकर पिघलाने, पुनः पिघलाने, समाप्त प्रसंस्करण, फोर्जिंग और मशीनिंग तक पूरी तरह से एकीकृत सेवा प्रदान करती है।

कंपनी का विशेष सामग्री खंड सुनिश्चित करता है कि सामग्रियां जैसे टाइटेनियम, निकल, कोबाल्ट और स्टील, जटिल प्रक्रियाओं के माध्यम से सटीक सूत्रों के माध्यम से मिश्रित होते हैं, जो उन्हें पहनने, गर्मी और जंग का प्रतिरोध करने में मदद करते हैं।

एटीआई के निकल और कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु और सुपरालॉय जेट इंजनों, गैस टरबाइनों, रासायनिक प्रसंस्करण, पेट्रोलियम रिफाइनिंग, समुद्री, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जहां सामान्य स्टेनलेस स्टील पर्याप्त प्रदर्शन प्रदान नहीं कर सकते हैं।

टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं के उत्पादों में, एटीआई उच्च शक्ति वाले व्यावसायिक शुद्ध टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं को फ्लैट-रोल्ड और लंबे रूपों में, नेट आकार और घटकों में बनाती है।

यह व्यावसायिक शुद्ध टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उत्पादन भी करता है, जैसे कि निकट-नेट-आकार टाइटेनियम पाउडर धातु, टाइटेनियम अलुमिनाइड, उच्च-इंजीनियर टाइटेनियम ढलाई और टाइटेनियम फोर्जिंग, और मशीनी टाइटेनियम घटक।

एटीआई द्वारा निर्मित विशेष स्टील उत्पाद जंग और गर्मी प्रतिरोध के लिए जाने जाते हैं। ये स्टील मिश्र धातु विभिन्न उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं, जिनमें एयरोस्पेस और रक्षा, रासायनिक प्रसंस्करण उद्योग, तेल और गैस, विद्युत ऊर्जा, चिकित्सा, ऑटोमोटिव, खाद्य उपकरण और घरेलू सामान, निर्माण, खनन, परिवहन और इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं।

एटीआई के निकल और कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु और सुपरालॉय जेट इंजनों, गैस टरबाइनों, रासायनिक प्रसंस्करण, पेट्रोलियम रिफाइनिंग, समुद्री, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जहां सामान्य स्टेनलेस स्टील पर्याप्त प्रदर्शन प्रदान नहीं कर सकते हैं।

कुल मिलाकर, एटीआई एक व्यापक स्पेक्ट्रम पर काम करती है। यह विभिन्न उद्योगों को अपनी अत्याधुनिक सामग्री विज्ञान विशेषज्ञता के माध्यम से विविध समाधान प्रदान करती है।

चौथी तिमाही 2024 में, एटीआई का राजस्व 12% की वृद्धि के साथ 1.2 बिलियन डॉलर हो गया। समायोजित ईबीआईटीडीए 210 मिलियन डॉलर था, जो कंपनी के 181 मिलियन से 191 मिलियन डॉलर के निर्देशित सीमा से अधिक था। पूरे वर्ष के लिए, राजस्व लगभग 4.4 बिलियन डॉलर था, जो एटीआई का 2012 के बाद से उच्चतम था। समायोजित ईबीआईटीडीए 729 मिलियन डॉलर था। और ईबीआईटीडीए मार्जिन लगभग 17% था।

प्रभाव प्रतिरोध के संदर्भ में, एटीआई के पास अपने पोर्टफोलियो में कई सामग्रियां हैं। इसके एटीआई 302 (S30200), एटीआई 304 (S30400), एटीआई 304L (S30403), और एटीआई 305 (S30500) स्टेनलेस स्टील्स को क्रायोजेनिक तापमान पर भी उच्च प्रभाव प्रतिरोध बनाए रखने के लिए जाना जाता है, जो कि उनकी कम तापमान ताकत और फैब्रिकेबिलिटी के साथ मिलकर, उन्हें तरल प्राकृतिक गैस और अन्य क्रायोजेनिक वातावरण में संभालने में उपयोग किया जाता है।

एटीआई 625 (यूएनएस डिज़ाइनेशन एन06625) एक ऑस्टेनिटिक निकल-आधारित सुपरालॉय है जो व्यापक रूप से जेट इंजनों, गैस टरबाइनों, रासायनिक प्रसंस्करण, पेट्रोलियम रिफाइनिंग, समुद्री, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां सामान्य स्टेनलेस स्टील पर्याप्त प्रदर्शन प्रदान नहीं कर सकते हैं। उत्पाद कम तापमान पर उच्च प्रभाव प्रतिरोध बनाए रखता है।

यह केवल कुछ उदाहरण हैं। एटीआई के घर से और भी कई जटिल सामग्री समाधान हैं।

एटीआई इंक के बारे में नवीनतम

नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातुओं का भविष्य

नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातुओं का भविष्य वादों से भरा हुआ है। नैनोक्रिस्टलाइन मैग्नीशियम-आधारित मिश्र धातुओं ने अपनी संभावना के लिए शोध का ध्यान आकर्षित किया है कि वे कम तापमान या यहां तक कि कमरे के तापमान पर हाइड्राइडिंग काइनेटिक्स में सुधार कर सकते हैं। इन मिश्र धातुओं ने हाइड्रोजन डिसोर्प्शन तापमान को कम करने में भी अपनी प्रभावशीलता साबित की है।

यांत्रिक मिश्रण द्वारा तैयार नैनोक्रिस्टलाइन मैग्नीशियम-आधारित मिश्र धातुएं मध्यम तापमान पर हाइड्राइडिंग काइनेटिक्स में काफी सुधार दिखाती हैं।

पिछले दशक में किए गए शोध से पता चलता है कि नैनोक्रिस्टलाइन सामग्रियों में अनुसंधान और विकास प्रयास, जब ठीक से संशोधित किया जाता है, तो सामग्री के गुणों में क्रांतिकारी योगदान कर सकते हैं, जिनमें काइनेटिक्स और थर्मोडायनामिक्स, संरचना, माइक्रोस्ट्रक्चर और आंतरिक और बाहरी चुंबकीय गुण शामिल हैं।

धात्विक सामग्रियों का नैनो-इंजीनियरिंग भी एक महत्वपूर्ण अध्ययन क्षेत्र के रूप में उभरा है। नैनोस्ट्रक्चर्ड सामग्री नई हो सकती है, लेकिन उन्होंने पहले से ही इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण मात्रा में उत्पादन किया है, जो टन भार में होता है। नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातुओं का 30,000 टन से अधिक प्रति वर्ष उत्पादन किया जाता है।

नैनोक्रिस्टलाइन डब्ल्यूसी-को मिश्र धातुओं को शुरुआती सफलता के रूप में चिह्नित किया जाता है, जो अपनी उच्च कठोरता, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध के साथ उच्च प्रदर्शन मशीनिंग टूल प्रदान करते हैं। नैनोक्रिस्टलाइन टूल्स की बहुत ही महीन संरचना माइक्रो-मशीनिंग क्षेत्र में उत्कृष्ट ड्रिलिंग और काटने के प्रदर्शन का वादा करती है। सार्वजनिक रूप से उपलब्ध वैज्ञानिक रिपोर्टों और अध्ययनों के अनुसार, नैनोकम्पोजिट एल्युमिनियम और मैग्नीशियम मिश्र धातुएं नैनोस्केल प्रतिपदार्थों की उच्च मात्रा में बहुत उच्च ताकत और मध्यम लचीलापन दिखाती हैं।

हालांकि, इन सामग्रियों का उत्पादन केवल अपेक्षाकृत छोटी मात्रा में किया गया है और व्यावसायिक अनुप्रयोगों तक नहीं पहुंचा है। बल्क अमोर्फस मिश्र धातु से व्युत्पन्न नैनोक्रिस्टलाइन सामग्री उच्च ताकत और मध्यम कठोरता के साथ आती है। हालांकि, महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए लचीलापन और कठोरता हासिल करने के लिए आगे विकास की आवश्यकता है।

कुल मिलाकर, नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातुएं नवाचार की संभावना और अत्याधुनिक खोज की संभावनाओं से भरी एक वैज्ञानिक क्षेत्र है। समय के साथ, यह एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव जैसे कई अन्य क्षेत्रों में क्रांति ला देगा।

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संदर्भित अध्ययन:

1. टैंग, क्यू., ली, जे, हॉर्नबकल, बी सी, एट अल। (2025)। 10^9 s–1 तक की तनाव दरों पर एक स्थिर नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु में विस्थापन का दबा हुआ गोलियों परिवहन। संचार सामग्री, 6(43)। https://doi.org/10.1038/s43246-025-00757-8