बिजली उत्पादन के अलावा, इसका उपयोग निर्माणाधीन संरचनाओं के भीतर होने वाली क्षति की निगरानी करने या भूकंप जैसी घटनाओं के भवनों पर पड़ने वाले प्रभाव को देखने के लिए भी किया जा सकता है।.
पेंसिल्वेनिया (संयुक्त राज्य अमेरिका) में स्थित पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय (पिट) के वैज्ञानिक स्मार्ट बुनियादी ढांचे के विकास के लिए मेटासामग्री - कृत्रिम सामग्रियों का एक विषम समूह जिसमें विशेष विद्युत चुम्बकीय विशेषताएं होती हैं - के साथ कंक्रीट को एक नए स्तर पर ले जाने का इरादा रखते हैं।.
अपने शोध में, वे हल्के और यांत्रिक रूप से समायोज्य कंक्रीट प्रणालियों के लिए एक नई अवधारणा प्रस्तुत करते हैं जिनमें ऊर्जा का पता लगाने, उत्पन्न करने और एकत्र करने की आंतरिक कार्यक्षमता होती है।.
पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय में सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर आमिर अलावी ने एक आधिकारिक बयान में कहा, “हमारे बुनियादी ढांचा परियोजनाओं में कंक्रीट के व्यापक उपयोग के कारण नई पीढ़ी के कंक्रीट पदार्थों का विकास आवश्यक हो गया है जो अधिक किफायती और पर्यावरण के अनुकूल होने के साथ-साथ उन्नत कार्यक्षमता भी प्रदान करते हों। निर्माण सामग्री के विकास में मेटासामग्री प्रतिमान को लागू करके हम इन सभी लक्ष्यों को प्राप्त कर सकते हैं।”.
इस तरह से बिजली का उत्पादन होता है।
यह पहली बार नहीं है जब शोधकर्ताओं के इस समूह ने मेटासामग्री के साथ काम किया है; इससे पहले उन्होंने दंत प्रत्यारोपण में इनका उपयोग किया था। हालांकि, इस बार उन्होंने इस तत्व का उपयोग एक अत्यधिक अनुकूलनीय कंक्रीट बनाने के लिए किया है, क्योंकि इसकी भंगुरता, लचीलापन और आकार जैसे गुणों को समायोजित किया जा सकता है, जिससे निर्माणकर्ता मजबूती या स्थायित्व से समझौता किए बिना कम सामग्री का उपयोग कर सकते हैं।.
यह मेटासामग्री एक प्रवाहकीय सीमेंट मैट्रिक्स के भीतर प्रबलित ऑक्सेटिक पॉलिमर के नेटवर्क से बनी है, जिसे शोधकर्ताओं ने ग्रेफाइट पाउडर से संवर्धित किया है और जो इलेक्ट्रोड का निर्माण करता है; वहीं, एक यांत्रिक ट्रिगर या नैनोजेनरेटर परतों के बीच संपर्क के माध्यम से विद्युतीकरण उत्पन्न कर सकता है। दूसरे शब्दों में, यह अपना स्वयं का विद्युत आवेश उत्पन्न कर सकता है।.
यह अभी तक विद्युत ग्रिड को बिजली भेजने के लिए पर्याप्त बिजली का उत्पादन नहीं कर सकता है, लेकिन वैज्ञानिक सड़कों में लगे सेंसरों को चलाने के लिए पर्याप्त बिजली उत्पन्न करते हैं, जिनमें भविष्य के ऐसे सेंसर भी शामिल हैं जो जीपीएस सिग्नल बहुत कमजोर होने पर या जब लिडार तकनीक काम नहीं कर रही हो, तब स्वायत्त वाहनों की सहायता के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।.
विद्युत उत्पादन के अलावा, इसका उपयोग निर्माणाधीन संरचनाओं में क्षति की निगरानी करने या भूकंप जैसी घटनाओं के भवनों पर पड़ने वाले प्रभाव का अध्ययन करने के लिए भी किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, इस मेटासामग्री को किसी भी निर्माण के अनुरूप भौतिक रूप से समायोजित किया जा सकता है, जिससे इसकी लचीलापन, आकार और भंगुरता में परिवर्तन होता है।.
शोधकर्ताओं द्वारा किए गए परीक्षणों के अनुसार, इसकी संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखते हुए इसे 15% तक संपीड़ित किया जा सकता है और यह 330 माइक्रोवॉट बिजली उत्पन्न कर सकता है।.
“यह परियोजना अतिसंपीड़नीयता और ऊर्जा संचयन क्षमताओं से युक्त पहला मिश्रित मेटासामग्री कंक्रीट प्रस्तुत करती है। ये हल्के, यांत्रिक रूप से समायोज्य कंक्रीट सिस्टम विभिन्न अनुप्रयोगों में कंक्रीट के उपयोग के द्वार खोल सकते हैं, जैसे कि हवाई अड्डों पर अनियंत्रित विमानों की गति को धीमा करने में मदद करने के लिए प्रभाव-अवशोषक इंजीनियरिंग सामग्री या भूकंपीय आधार अलगाव प्रणाली,” अलावी बताते हैं।.
स्केलेबल उपयोग
इस परियोजना में, जो इस सामग्री को विभिन्न उपयोगों में लाती है, जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय, न्यू मैक्सिको स्टेट यूनिवर्सिटी, जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, बीजिंग इंस्टीट्यूट ऑफ नैनोएनर्जी एंड नैनोसिस्टम्स (चीन में) और पिट्सबर्ग के स्वानसन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के वैज्ञानिक शामिल हैं, साथ ही वे इस सामग्री के लिए अधिक गुणों और संभावनाओं को प्राप्त करने पर भी काम कर रहे हैं।.
वे यह भी बताते हैं कि उनके द्वारा निर्मित यह बहुक्रियाशील कंक्रीट अवसंरचना में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला घटक बन सकता है, क्योंकि यह "स्केलेबल, लागत प्रभावी है और हरित ऊर्जा संचयन के माध्यम से अपने संचालन को बनाए रख सकता है।" कम से कम यही बात उन्होंने अपने शोध में कही है, जिसका शीर्षक है "स्मार्ट सिविल अवसंरचना के लिए बहुक्रियाशील नैनोजेनरेटर के साथ एकीकृत मेटामटेरियल कंक्रीट सिस्टम", जो एडवांस्ड मैटेरियल्स।
स्मार्ट और स्व-संचालित बुनियादी ढांचे के निर्माण के लिए इस कंक्रीट की अपार संभावनाओं के बावजूद, शोधकर्ताओं ने अपने अध्ययन में उत्पाद को बेहतर बनाने के लिए बड़े पैमाने पर परीक्षण की आवश्यकता पर बल दिया है। उन्होंने यह भी बताया है कि ऊर्जा संचयन नैनोजेनरेटर में एकीकृत सामग्री को आर्द्रता, गीले मौसम और तापमान में उतार-चढ़ाव जैसे पर्यावरणीय तनावों से बचाने के तरीकों पर और अधिक शोध की आवश्यकता है।.
हालांकि, शोध दल ने पहले ही पेंसिल्वेनिया परिवहन विभाग (पेनडॉट) के साथ साझेदारी कर ली है ताकि भविष्य में पेंसिल्वेनिया की सड़कों में इसका उपयोग करने के लक्ष्य के साथ इस कंक्रीट मेटासामग्री को विकसित किया जा सके।.
स्रोत: https://www.elespanol.com/
