வலுவான இழை

உலகிலேயே மிக வலுவான இழை ஒன்றை, அமெரிக்காவின், எம்.ஐ.டி., ஆராய்ச்சி நிலையம் ( Massachusetts Institute of Technology) உருவாக்கியுள்ளது. சமீபகாலம் வரை வலுவான இழை என்றால் அது, ‘கெவ்லார்’ (Kevlar,) எனப்படும் பொருளில் உருவாக்கப்படும் இழை. அதனால் தான், அதை தோட்டா துளைக்காத உடை தயாரிக்க பயன்படுத்துகின்றனர்.

ஆனால், கெவ்லாரை விட வலுவான, ‘டைனீமா’ (Dyneema) என்ற இழையையும் விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கிவிட்டனர். இப்போது, அதை விட வலுவான இழையை, எம்.ஐ.டி., விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கி சாதனை படைத்துள்ளனர். அதுதான், பாலி எத்திலின் நேனோ இழை!

குழ குழவென்று இருக்கும் பாலிமர் ஜெல் திரவத்தை, மிகையான வெப்பம் மற்றும் உயர் மின்புலத்தின் (gel electrospinning) வழியே நுண் இழைகளாக உருவாக்கும்போது, அந்த நேனோ அளவுள்ள இழைகள் கடும் உறுதியையும், இலகுவான எடையையும் அடைவதாக, விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர்.

ஆனால், மின்புலம் மற்றும் வெப்பத்தின் வழியே நேனோ தடிமனுள்ள இழையை உருவாக்கும் போது, எப்படி அதற்கு இத்தனை இலகுத் தன்மையும், வலுவும் வருகிறது என்பது, அதைக் கண்டுபிடித்த விஞ்ஞானிகளுக்கே இன்னும் புரியவில்லை.

என்றாலும், அவை விரைவில், தோட்டா துளைக்காத உடை, தலைக் கவசம் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படலாம் என, அதை உருவாக்கிய விஞ்ஞானிகள் தெரிவித்துள்ளனர்.


Ultra- fine strong fibres

Researchers at MIT have developed a process that can produce ultra-fine fibers — whose diameter is measured in nanometers, or billionths of a meter — that are exceptionally strong and tough. These fibers, which should be inexpensive and easy to produce, could be choice materials for many applications, such as protective armor and nanocomposites.

“It’s a big deal when you get a material that has very high strength and high toughness,” MIT professor of chemical engineering Gregory Rutledge Rutledge says. That’s the case with this process, which uses a variation of a traditional method called gel spinning but adds electrical forces (gel electrospinning). The results are ultrafine fibers of polyethylene that match or exceed the properties of some of the strongest fiber materials, such as Kevlar and Dyneema, which are used for applications including bullet-stopping body armor.

Compared to carbon fibers and ceramic fibers, which are widely used in composite materials, the new gel-electrospun polyethylene fibers have similar degrees of strength but are much tougher and have lower density. That means that, pound for pound, they outperform the standard materials by a wide margin, Rutledge says.

The researchers are still investigating what accounts for this impressive performance. “It seems to be something that we received as a gift, with the reduction in fiber size, that we were not expecting,” Rutledge says.

These results might lead to protective materials that are as strong as existing ones but less bulky, making them more practical. And, Rutledge adds, “they may have applications we haven’t thought about yet, because we’ve just now learned that they have this level of toughness.”

The research was supported by the U.S. Army through the Natick Soldier Research, Development and Engineering Center, and the Institute for Soldier Nanotechnologies, and by the National Science Foundation’s Center for Materials Science and Engineering.

Source : Dinamalar and MIT

‘ட்ரீ ஆன் எ சிப்’ (Tree-on-a-chip)

உயரமான ரெட்வுட் மரத்திலிருந்து சிறிய புல் வரை, தண்ணீரை வேரிலிருந்து நுனி இலை வரை கொண்டு செல்லசெல்லவும், இலைகள் உற்பத்தி செய்யும் சர்க்கரையை வேர் வரை கொண்டு செல்லவும்    இயற்கையின் நீரியல் குழாய்களான மரவியம் மற்றும் பட்டையம் (xylem and phloem) அமையப்பெற்றிக்கின்றன. இயற்கையிடமிருந்து இந்த உத்தியை அடிப்படையாக கொண்டு அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த மாசாசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்ப நிலைய Massachusetts Institute of Technology) விஞ்ஞானிகள் ஒரு மைக்ரோ சிப்பை உருவாக்கி இருக்கின்றனர். இந்த சிப், எந்த தூண்டு சக்தியும் இல்லாமல் செடியை போன்றே தண்ணீரையும் சர்க்கரையையும் நிலையான ஓட்ட விகிதத்தில் பம்ப் பண்ணியது.

சிப்பின் இந்த திறனானது எளிய ஹைட்ராலிக் இயக்கியாக சிறிய ரோபோக்களை இயக்க பயன்படும். ‘ட்ரீ ஆன் எ சிப்’ (tree-on-a-chip) என இந்த தொழில்நுட்பத்திற்கு பெயர் வைத்திருக்கின்றனர். இந்த தொழில் நுட்பத்தில் ரோபோக்களை இயக்க மின்சாரத்திற்கு பதிலாக சர்க்கரையும் தண்ணீரும் போதும்.

red ribbon with bow with tails


Trees and other plants, from towering redwoods to diminutive daisies, are nature’s hydraulic pumps. They are constantly pulling water up from their roots to the topmost leaves, and pumping sugars produced by their leaves back down to the roots. This constant stream of nutrients is shuttled through a system of tissues called xylem and phloem, which are packed together in woody, parallel conduits.

Now engineers at MIT and their collaborators have designed a microfluidic device they call a “tree-on-a-chip,” which mimics the pumping mechanism of trees and plants. Like its natural counterparts, the chip operates passively, requiring no moving parts or external pumps. It is able to pump water and sugars through the chip at a steady flow rate for several days.

Anette “Peko” Hosoi, professor and associate department head for operations in MIT’s Department of Mechanical Engineering, says the chip’s passive pumping may be leveraged as a simple hydraulic actuator for small robots. The team’s new pumping mechanism may enable robots whose motions are propelled by inexpensive, sugar-powered pumps.

Source MIT edu