گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد

ساخت مخزن فضانورد از طریق یک پرینتر ۳-بعدی بزرگ گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

Energy harvesting textiles for a rainy day: woven piezoelectrics based on melt-spun PVDF microfibres with a conducting core ساخت منسوجات بافته شده از میکرو نخ های پیزوالکتریک PVDF با هسته های رسانا توسط روش الکتروریسی و کاربرد آن درحوزه برداشت انرژی الکتریکی پیشرفت های اخیر در حوزه الکترونیک توان پایین توانسته جذابیت های بسیاری در زمینه برداشت انرژی الکتریکی از حرکات بیومکانیکی ایجاد کند. تیم تحقیقاتی دانشگاه چالمرز،توانسته پارچه هایی با خاصیت پیزوالکتریک و کارایی در شرایط محیطی مرطوب و بارانی تولید کند .این پارچه ها متشکل از:هسته های رسانا (10درصد وزنی کربن بلک در ماتریکس پلی اتیلنی) که با میکرو نخ فازبتای پلی وینیلیدن فلوراید(PVDF) در راستای تار پارچه ،احاطه شده است. استفاده از این پارچه ها در بند کیف های لپ تاپی میتواند به طور مداوم چند ولت برق در کرنش های حتی زیر یک درصد با توان 4 میکرو وات در یک پیاده روی ساده تولید کند که این امر پیشرفت های بزرگی در بحث الکترونیک پوشیدنی محسوب میشود . الکترونیک پوشیدنی دراینترنت اشیا کاربرد دارد و درمرتبط کردن طیف گسترده ای از وسایل، نظیر سنسورها ،مدارها و برد های الکترونیکی وذخیره و پردازش داده ها نقش مهمی ایفا میکند،اما در بحث تامین انرژی این مدارات ، مواد پیزوالکتریک میتوانند جایگزین باتری ها شوند. مواد پیزوالکتریک موادی هستند که میتوانند انرژی مکانیکی حاصل از حرکت را به انرژی الکتریکی و یا بالعکس تبدیل کنند . دراین تحقیق چالش اصلی تولید نخ هایی با خواص الاستیک نخ های منسوجات معمولی و داشتن عملکرد خوب مشابه منسوجات و توانایی تولید و برداشت انرژی الکتریکی از حرکت در شرایط مختلف بود که راه حل آن ،تولید کردن نخ و بافتن پارچه با روش های خاص و سپس انجام آزمایش های گوناگون بود. منبع: doi:10.1038/s41528-018-0022-4 گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir

Energy harvesting textiles for a rainy day: woven piezoelectrics based on melt-spun PVDF microfibres with a conducting core ساخت منسوجات بافته شده از میکرو نخ های پیزوالکتریک PVDF با هسته های رسانا توسط روش الکتروریسی و کاربرد آن درحوزه برداشت انرژی الکتریکی گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

معرفی و دانلود دو کتاب بسیار مفید در زمینه الکتروشیمی برای علم مواد 1- Electrochemical Materials Science 1981 Springer 2- Electrochemistry for Materials Science 2008 Elsevier (الکتروشیمی خیلی خیلی مهمه، حتما بیشتر براش زمان بزارید) گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

تکنولوژی پروتئوس: مواد جدید مستحکم، سبک و غیر قابل برش طبق گزارش‌ها، اولین ماده با نام "پروتئوس" ، اولین ماده غیر قابل برش جهان تاکنون هر ماده‌ای که با آن آشنا هستیم قابل برش است، حتی الماس‌ها. مهندسان ماده‌ای را ساختند که آنها را "پروتئوس" می نامند و ادعا می کنند اولین ماده تولید شده غیر قابل برش است. ترکیب آن از آلومینیوم و سرامیک متخلخل ساخته شده است، بنابراین از فولاد سبک تر است و در عین حال در برابر هر نوع دستگاه برشی مقاومت خواهد کرد. محققان دانشگاه Durham انگلیس و انستیتوی Fraunhofer آلمان ادعا می کنند که پروتئوس با چرخاندن وسایل برش در مقابل خود و کند کردن آن‌ها مقاومت می‌کند. این مواد از یک ماتریس آلومینیومی (فوم آلومینیومی) با کره‌های سرامیکی تعبیه شده در زمینه ساخته شده است. چگالی این ماده از فولاد 15 درصد کمتر است که این مسئله باعث می‌شود که برای کاربردهایی مانند زره‌های سبک وزن ایده آل باشند. از آنجا که ابزار برش به آلومینیوم می تواند وارد می‌شود و به اصطلاح گاز بزند، هنگام برخورد به کره های سرامیکی، از لرزش‌های شدید رنج می برد. این رزونانس باعث می شود تا ابزار شروع به بالا پایین رفتن کند، بنابراین لبه برش آن را کند می کند. علاوه بر این ، با برخورد سرامیک، ذرات ریز گرد و غبار در ماتریس پر می شوند. نیروهای بین اتمی بین دانه‌ها به طور متناسب با میزان انرژی به کار رفته افزایش می یابد و باعث می شود ماده با چرخش‌های سریع ابزار حتی سخت‌تر شود. Stefan Szyniszewski استادیار مکانیک کاربردی دورام گفت: "نیرو و انرژی دیسک یا مته به خود برگشته است و با حمله خود تضعیف و از بین می رود." "اساساً برش مواد ما مانند برش دادن ژله‌ای پر از تکه‌های کوچکی از یک ماده (ناگت) است. اگر از ژله عبور کنید، به ناگت ها ضربه می‌زنید، و مواد به گونه ای ارتعاش می کنند که باعث تخریب دیسک برش یا مته می شود." پروتئوس در برابر دستگاه برش، دریل‌ها و سایر ابزارهای برش معمولی مؤثر است. حتی در برابر واتر جت‌های فشار قوی نیز مؤثر است. در این مورد، مواد به گونه‌ای متفاوت عمل می‌کنند که سطوح گرد کره باعث می‌شود آب ضعیف شده جت پراکنده شود. محققان کاربردهای احتمالی را در بخش‌های ایمنی و امنیتی مشاهده می‌کنند. وسایل نقلیه زره پوش می‌توانند قوی‌تر و سبک‌تر باشند، یا قفل‌ها می توانند برای برش ابزار غیرقابل نفوذ باشند. از قضا که می توان از آن برای ساختن تجهیزات محافظتی برای کسانی که از ابزارهای برش استفاده می‌کنند نیز استفاده کرد. پروتئوس در حال حاضر در حال ثبت اختراع است و تیم محققین به دنبال شرکای تولیدی برای تجاری کردن ماده است. اگر به جزئیات فنی علاقه‌مند هستید ، آنها تحقیقات خود را در مجله Scientific Reports منتشر کرده‌اند. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

تکنولوژی پروتئوس: مواد جدید مستحکم، سبک و غیر قابل برش گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

سرامیک های انتروپی بالا High-entropy ceramics سیستم های بی نظم و چندعضوی که بخش های دسته بندی نشده ای از دیاگرام فازی را اشغال می کنند، در سال 2004 به عنوان موادی جدید با کاربردهای چشمگیر معرفی شدند. ایده توسعه این ساختارها به این ترتیب بود که انتروپی چینشی حداکثر شود تا ترکیب های با چند عضو به میزان یکسان یا نزدیک به هم، پایدار شوند و سیستم های قدرتمندی ساخته شود که به آن ها، مواد انتروپی بالا می گویند. تحقیقات ابتدایی عمدتا بر آلیاژهای فلزی و لایه های نیتریدی متمرکز بود. در 2015، پایدارسازی انتروپی در ترکیب اکسیدها معرفی شد. سایر سرامیک های بی نظم انتروپی بالا نیز به سرعت ساخته شدند و سپس محققین عناصر بیشتری را اضافه کردند تا مواد با خواص تلفیقی را توسعه دهند، که اغلب خواص به شدت بهبود می یافت. در مدت کوتاهی مشخص شد که این مواد در فناوری های گسترده ای مانند پوشش های مقاوم به حرارت، ترموالکتریک، کاتالیست، باطری، و پوشش های مقاوم به خوردگی و سایش، بسیار کاربردی هستند. اخیراً، در مجله Nature Reviews Materials، مقاله ای تحت عنوان سرامیک های انتروپی بالا به انتشار رسیده است که فایل آن نیز ضمیمه گشته است. در این مقاله مروری، وضعیت فعلی سرامیک های بی نظم مورد بحث قرار گرفته است و کاربردهای آن ها نیز بررسی شده اند. علاوه بر آن، ویژگی های منحصر به فرد سرامیک های انتروپی بالا که منجر به توسعه این ساختارها شده است نیز از طریق بررسی پیش بینی های نظری و نتایج تجربی، مطالعه و معرفی شده اند. اثر انتروپی این سرامیک ها در عملکردشان در زمینه های مختلف، غیرقابل انکار است. در زمینه سرامیک ها، انتروپی موجب بروز خواص جدیدی می شود، در حالت حجیم یا لایه های نازک، و نقش مهمی در فناوری ها دهه های آینده خواهد داشت. مطالعه این مقاله مروری به تمامی دانشجویان و محققین توصیه می گردد. مطالعه این نوع مقالات موجب همگام سازی سطح عملی ما با سایر کشورها می گردد. به اضافه، این ساختارها در ابتدای راه هستند و پژوهش در این زمینه می تواند گروه های پژوهشی داخلی را به سرآمد این فیلد کاری تبدیل کند. پس، لطفا مطالعه این مقاله مهم را از دست ندهید. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

سرامیک های انتروپی بالا High-entropy ceramics گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

فلزات مایع اخیراً، استفاده از فلزات مایع در الکترونیک و کاتالیست مورد تاکید پژوهشگران قرار گرفته است. فلزات مایع قابلیت های فراوانی دارند و می توان از آن ها در ساخت ابرخازن ها با الکترودهای انعطاف پذیر یا ادوات الکترونیکی استفاده کرد. علاوه بر آن، این ساختارها در ایجاد خواص کاتالیستی مطلوب نیست بسیار مورد توجه هستد. این کلیپ به صورت خلاصه کاربرد فلزات مایع در الکترونیک را نشان می دهد که در آینده، به صورت گسترده در این زمینه به کار خواهند رفت. یکی از افراد سرآمد در این زمینه، دکتر کوروش کلانترزاده است که در دانشگاه UNSW استرالیا مشغول به پژوهش هستند. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

ساخت نانو نوار تک لایه‌ای MoS2 در ترانزیستور به روش لیتوگرافی پروبی روبشی Monolayer MoS2 Nanoribbon Transistors Fabricated by Scanning Probe Lithography ‏MoS2 با ساختارهای ساخته شده به صورت لایه‌های دو بعدی، به دلیل دارا بودن قابلیت‌های بخصوصی مانند گپ باندی بزرگ (eV 1.9 برای تک لایه) و کنترل بالای خواص الکترواستاتیکی در مقابل خواص هدایت الکتریکی آن، کاربرد گسترده‌ای در نانو الکترونیک و ساخت ترانزیستورهای (FET) دارند. پهنای کانال نمونه‌های نانو نوار ساخته شده با این مواد در حد 30 تا 370 نانومتر بوده که در تقویت پارامترهای ترانزیستور موثر بوده است. مقدار تحرک قابل قبول بار ذرات در ترانزیستور در محدوده ‌‎0.36 (cm^2) / (V.s) تا ‎(cm^2) / (V.s) 8.53 ، نرخ نسبت جریان روشن به جریان خاموش ترانزیستور در بازه ‎10^3 تا ‎10^6 قرار گرفته و بازده سوچینگ آن از ‎5.1V/dec تا ‌‌‎ 12.8V/decمتغیر است. در مقایسه بین نمونه‌های ساخته شده، نتیجه به این صورت است که ترانزیستورهای ساخته شده با نانو نوارهای باریک‌تر دارای تحرک بار ذرات قابل قبول کمتر، نرخ نسبت جریان روشن به خاموش پایین‌تر و بازده سوچینگ بزرگتر هستند . از روشSPL برای ساخت نانو نوار MoS2 استفاده شده است که به کمک نوک داغ پروب میکروسکوپ AFM با تشکیل الگو و تهیه ماسک پلیمری بر روی تک لایه‌ی MoS2 انجام می‌شود، و بعد از مرحله اچ کردن در محیط بخار XeF2 کانالی بین پایه‌های Source و Drain ترانزیستور با ماده MoS2 ساخته و نهایی می‌شود و سپس کانال با لایه ای از Al2O3 برای محافظت از تجزیه توسط هوا و بخار آب و حفظ و تقویت خواص کانال پوشانده می‌شود. بکارگیری مواد 2 بعدی MoS2 و قابلیت‌های منحصر به فرد این مواد در ساخت ترانزیستورهای با سرعت بیشتر و قیمت کمتر، بشدت در سال های اخیر مورد توجه حوزه الکترونیک واقع شده است. منبع: DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00271 گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

ساخت نانو نوار تک لایه‌ای MoS2 در ترانزیستور به روش لیتوگرافی پروبی روبشی Monolayer MoS2 Nanoribbon Transistors Fabricated by Scanning Probe Lithography گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

#دانلود_کتاب مقدمه ای بر دیاگرام های فازی در مهندسی و علم مواد Introduction To Phase Diagrams In Materials Science And Engineering 2019 Hiroyasu Saka گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

کاربید سیلیسیم و کاربردهای آن در صنایع مختلف گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

مشخص کردن مکانیزم های تکامل میکروساختار در سطح آلیاژهای CuNi تحت لغزش Unraveling and Mapping the Mechanisms for Near-Surface Microstructure Evolution in CuNi Alloys under Sliding منشأ سایش و اصطکاک در مواد پلی کریستالی به شدت وابسته به عملکرد میکروساختار به تنش های بین صفحه ای است. گرچه مکانیزم های متعددی که تکامل میکروساختار در تماس های لغزشی را پوشش می دهند به خوبی بحث و درک شده اند، تا کنون به صراحت مشخص نشده است که تحت شرایط خاص، کدام مکانیزم عمل می کند و کدام مکانیزم توسعه میکروساختار در کاهش اصطکاک و سایش را محدود می کند. در مقاله ای که در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است، محققین شرایطی که منجر به افزایش تغییر شکل پلاستیک و آسیب سطحی بر آلیاژهای مس-نیکل fcc می شوند را بررسی نموده اند. به این منظور، آلیاژهای مس-نیکل FCC را با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی بر روی چندین میلیون اتم، در معرض سایش قرار داده اند. با آنالیز تکامل میکروساختار به صورت تابعی از اندازه دانه، دوقلویی شدن، برش، و تنش در دانه، نقشه مکانیزم تغییر شکل آلیاژهای مس-نیکل مشخص شد. علاوه بر آن، پیش بینی حاصل حاصل از شبیه سازی با استفاده از تصاویر پرتو یونی بر روی نواحی نزدیک به سطح آلیاژهای مس-نیکل که به صورت تجربی تحت تنش شرایط تنش مشابه قرار گرفته اند، تایید شده است. نتایج این پژوهش می تواند به عنوان ابزاری برای یافتن ترکیب بهینه مواد برای یک عملکرد خاص، به کار رود. در ویدئوهای نشان داده شده، لغزش آلیاژ CuNi25 در GPa 0.8 نشان داده شده است که بر حسب جهت گیری دانه رنگ شده است (EBSD). در ویدئوی دوم، لغزش با همان شرایط نشان داده می شود که رنگ آمیزی مطابق با سرعت انتقال جرم رنگ آمیزی شده است. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

مشخص کردن مکانیزم های تکامل میکروساختار در سطح آلیاژهای CuNi تحت لغزش Unraveling and Mapping the Mechanisms for Near-Surface Microstructure Evolution in CuNi Alloys under Sliding (در ویدئوهای نشان داده شده، لغزش آلیاژ CuNi25 در GPa 0.8 نشان داده شده است که بر حسب جهت گیری دانه رنگ شده است (EBSD). در ویدئوی دوم، لغزش با همان شرایط نشان داده می شود که رنگ آمیزی مطابق با سرعت انتقال جرم رنگ آمیزی شده است) گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

فرایند جوشکاری سرد (اگر در فضا دو تکه فلز مشابه با سطح تمیز در تماس با یکدیگر قرار داشته باشند، به یکدیگر متصل می شوند) در فرایند جوشکاری سرد، می توان بدون حرارت دادن، فلزات را تنها از طریق تماس مکانیکی جوش داد. این فرایند دز محیط تمیز، سطوح صاف بین فلزات و در خلأ انجام می شود و نخستین بار در دهه 1940 کشف شده است. در واقع زمانی که فلزات در فضا به کار روند، به صورت خود به خود به یکدیگر متصل می شوند. این ویدئو، جوشکاری سرد بین دو سیم طلا را نشان می دهد. جوشکاری سرد مشکلاتی را در فضاپیماها ایجاد می کند. معمولا از طریق ناخالصی های مختلف و اکسید های موجود بر روی سطح فلزات، می توان از جوشکاری سرد جلوگیری کرد. با این وجود، در فضا به دلیل خلأ کامل، سطوح فلزات کاملا خالص است و نمی توان از جوشکاری سرد به راحتی پیشگیری کرد و در نتیجه در سال 1991، حاذثه ای رخ داد و طی آن، آنتن به فضاپیمای گالیله جوش خورد و نتوانست باز شود. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram