আরএমআইটি হাইপারসনিক ফ্লাইটে নতুন বিকাশ প্রকাশ করে

RMIT বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের দ্বারা তৈরি করা অতি-দক্ষ 3D মুদ্রিত অনুঘটকগুলি হাইপারসনিক বিমানে অতিরিক্ত গরম হওয়ার চ্যালেঞ্জের সমাধান করতে পরামর্শ দেওয়া হয়েছে।

অগণিত শিল্প জুড়ে তাপ ব্যবস্থাপনার একটি বৈপ্লবিক সমাধান অফার করার জন্য অত্যন্ত বহুমুখী অনুঘটকগুলিকে তৈরি করা খরচ-কার্যকর এবং স্কেল সহজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

RMIT ল্যাব প্রদর্শনের দলটি দেখায় যে 3D মুদ্রিত অনুঘটকগুলি একই সাথে সিস্টেমকে ঠান্ডা করার সময় হাইপারসনিক ফ্লাইটকে পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

প্রধান গবেষক ডঃ সেলভাকান্নান পেরিয়াসামির মতে, তাদের কাজ হাইপারসনিক বিমানের বিকাশে সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জগুলির একটি মোকাবেলা করেছে: অবিশ্বাস্য তাপ নিয়ন্ত্রণ করা যা যখন প্লেনগুলি শব্দের পাঁচ গুণের বেশি গতিতে উড়ে যায় তখন তৈরি হয়।

"আমাদের ল্যাব পরীক্ষাগুলি দেখায় যে আমরা তৈরি করেছি 3D মুদ্রিত অনুঘটকগুলি হাইপারসনিক ফ্লাইটের ভবিষ্যতকে জ্বালানির জন্য দুর্দান্ত প্রতিশ্রুতি দিয়েছে," ডঃ পেরিয়াসামি বলেছেন।

"শক্তিশালী এবং দক্ষ, তারা বিমান চালনায় তাপ ব্যবস্থাপনার জন্য একটি উত্তেজনাপূর্ণ সম্ভাব্য সমাধান অফার করে - এবং এর বাইরেও।

"আরো উন্নয়নের সাথে, আমরা আশা করি এই নতুন প্রজন্মের অতি-দক্ষ 3D মুদ্রিত অনুঘটকগুলি যে কোনও শিল্প প্রক্রিয়াকে রূপান্তর করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যেখানে অতিরিক্ত গরম হওয়া একটি চির-বর্তমান চ্যালেঞ্জ।"

তত্ত্বগতভাবে, একটি হাইপারসনিক বিমান লন্ডন থেকে সিডনি পর্যন্ত চার ঘণ্টায় ভ্রমণ করতে পারে তবে হাইপারসনিক বিমান ভ্রমণের বিকাশে অনেক চ্যালেঞ্জ রয়েছে, যেমন চরম তাপের মাত্রা।

প্রথম লেখক এবং পিএইচডি গবেষক রক্সান হুবেশ যোগ করেছেন যে কুল্যান্ট হিসাবে জ্বালানী ব্যবহার করা অতিরিক্ত উত্তাপের সমস্যায় সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ পরীক্ষামূলক পদ্ধতির মধ্যে একটি।

"একটি বিমান চালনা করার সময় যে জ্বালানীগুলি তাপ শোষণ করতে পারে তা বিজ্ঞানীদের জন্য একটি মূল ফোকাস, কিন্তু এই ধারণাটি তাপ গ্রাসকারী রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির উপর নির্ভর করে যার জন্য অত্যন্ত দক্ষ অনুঘটকের প্রয়োজন," হুবেশ বলেছেন।

"অতিরিক্ত, হিট এক্সচেঞ্জারগুলি যেখানে জ্বালানী অনুঘটকের সংস্পর্শে আসে সেগুলিকে যতটা সম্ভব ছোট হতে হবে, কারণ হাইপারসনিক বিমানে আঁটসাঁট ভলিউম এবং ওজন সীমাবদ্ধতা রয়েছে।"

নতুন অনুঘটক তৈরির জন্য, দল 3D প্রিন্ট করেছে ক্ষুদ্র তাপ এক্সচেঞ্জার যা ধাতব সংকর ধাতুর তৈরি এবং তাদের সিন্থেটিক খনিজ দিয়ে প্রলিপ্ত করেছে যা জিওলাইট নামে পরিচিত।

গবেষকরা তাদের ডিজাইনের কার্যকারিতা পরীক্ষা করার জন্য ল্যাব স্কেলে হাইপারসনিক গতিতে জ্বালানী দ্বারা অভিজ্ঞ চরম তাপমাত্রা এবং চাপের প্রতিলিপি করেছেন।

যখন 3D মুদ্রিত কাঠামো গরম হয়, তখন কিছু ধাতু জিওলাইট কাঠামোর মধ্যে চলে যায়- একটি প্রক্রিয়া যা নতুন অনুঘটকের অভূতপূর্ব দক্ষতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

"আমাদের 3D মুদ্রিত অনুঘটকগুলি ক্ষুদ্র রাসায়নিক চুল্লির মতো এবং যা তাদের এত অবিশ্বাস্যভাবে কার্যকর করে তোলে তা হল ধাতু এবং সিন্থেটিক খনিজগুলির মিশ্রণ," হুবেশ বলেছেন।

"এটি অনুঘটকের জন্য একটি উত্তেজনাপূর্ণ নতুন দিক, কিন্তু আমাদের এই প্রক্রিয়াটিকে সম্পূর্ণরূপে বোঝার জন্য এবং সর্বাধিক প্রভাবের জন্য ধাতব মিশ্রণের সর্বোত্তম সংমিশ্রণ সনাক্ত করার জন্য আমাদের আরও গবেষণার প্রয়োজন।"

RMIT-এর সেন্টার ফর অ্যাডভান্সড মেটেরিয়ালস অ্যান্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল কেমিস্ট্রি (CAMIC) এর গবেষণা দলের পরবর্তী পদক্ষেপগুলির মধ্যে রয়েছে 3D মুদ্রিত অনুঘটককে এক্স-রে সিঙ্ক্রোট্রন কৌশলগুলির সাথে অন্যান্য গভীর বিশ্লেষণ পদ্ধতির সাথে অধ্যয়ন করে অপ্টিমাইজ করা।

গবেষকরা অভ্যন্তরীণ বায়ুর গুণমান উন্নত করার জন্য যানবাহন এবং ক্ষুদ্র যন্ত্রগুলির জন্য বায়ু দূষণ নিয়ন্ত্রণে কাজের সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে প্রসারিত করারও আশা করছেন - বিশেষত COVID-19-এর মতো বায়ুবাহিত শ্বাসযন্ত্রের ভাইরাস পরিচালনার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ।

বিশিষ্ট অধ্যাপক এবং CAMIC পরিচালক সুরেশ ভার্গবের মতে, ট্রিলিয়ন-ডলারের রাসায়নিক শিল্পটি মূলত পুরানো অনুঘটক প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছিল।

"এই তৃতীয় প্রজন্মের ক্যাটালাইসিসকে 3D প্রিন্টিংয়ের সাথে যুক্ত করা যেতে পারে নতুন জটিল ডিজাইন তৈরি করতে যা আগে সম্ভব ছিল না," ভার্গব বলেন।

"আমাদের নতুন 3D মুদ্রিত অনুঘটকগুলি একটি আমূল নতুন পদ্ধতির প্রতিনিধিত্ব করে যা বিশ্বজুড়ে অনুঘটকের ভবিষ্যত বিপ্লব করার বাস্তব সম্ভাবনা রয়েছে।"

3D মুদ্রিত অনুঘটকগুলি RMIT-এর অ্যাডভান্সড ম্যানুফ্যাকচারিং প্রিসিনক্টের অংশ, ডিজিটাল উত্পাদন সুবিধার লেজার পাউডার বেড ফিউশন (L-PBF) প্রযুক্তি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল।

আজ অবধি, মাত্র কয়েকটি পরীক্ষামূলক প্লেন হাইপারসনিক গতিতে পৌঁছেছে (মাক 5 এর উপরে - 6,100 কিমি/ঘন্টা বা 1.7 কিমি/সেকেন্ডের উপরে সংজ্ঞায়িত)। আরএমআইটি গবেষণার ফলাফল রয়্যাল সোসাইটি অফ কেমিস্ট্রি জার্নাল, কেমিক্যাল কমিউনিকেশনে প্রকাশিত হয়েছে।

লিখেছেন নাস্তাশা তুপাস।

সূত্র: https://australianaviation.com.au/2021/09/rmit-reveals-new-development-in-hypersonic-flight/