Մարդկության պատմության յուրաքանչյուր դարաշրջան մեծամասամբ բնութագրվում է այդ դարաշրջանում օգտագործվող նյութերով։ Օրինակ, մարդկության զարգացման ամենավաղ շրջանը, երբ գերակշռում էր քարի օգտագործումը, անվանվել է հենց այդպես՝ քարի դար։ Դրան հաջորդել է բրոնզե դարը, հետո երկաթե դարը և այլն։ Վերջին շրջանում լայն տարածում է գտել սիլիցիումը, իսկ սիլիցիումը հանդիսանում է կիսահաղորդիչ, որը լայն տարածում ունի ժամանակակից տեխնիկայում, օրինակ արևային մարտկոցների կիրառության մեջ, ինչպես նաև վերջերս խոստումնալից են թվում ածխածնի կիրառությունները (ածխածնային նանոխողովակ և այլն)։

Օգտագործվող նյութերի էվոլյուցիան մարդկության պատմության ընթացքում

Մարդկության պատմության ամբողջ էվոլուցիայի ընթացքում գլխավոր խնդիրն է եղել ավելի հարմարավետ դարձնել մարդու կենցաղը, ավելի ամուր դարձնել մարդկանց պաշտպանությունը, զարգացնել տեխնիկան՝ ինչպես կենցաղային, այնպես էլ ռազմական․ զգայուն սարքերի պաշտապնություն, անձնակազմի պաշտապանություն, զինտեխնիկայի զրահ, կառույցների պաշտպանություն և այլն։ Մարդկությունը փորձել է իրեն հայտնի նյութերը ծառայեցնել այդ նպատակին՝ ստեղծելով կենցաղը և պաշտպանությունը բարելավող գործիքներ։ Այդպիսի վառ օրինակ է անձնակազմի պաշտպանության զրահը, որը պատմության ընթացքում տարեցտարի դարձնում էին ավելի ամուր, հուսալի և միևնույն ժամանակ ավելի թեթև։

Այս հովածում առավելապես կկենտրոնանանք հարվածից պաշտպանվելու հատիկավոր նյութերի վրա։

Հարվածից պաշտպանվելու հատիկավոր նյութեր

Հարվածից պաշպանվելու նյութեր են, օրինակ, փայտը, մետաղները, պոլիմերային կոմպոզիտները (թերմոպլաստիկներ, կեվլար, էլաստոմեր և այլն), կերամիկական զրահը։ Իսկ ի՞նչ են իրենցից ներկայացնում հարվածից պաշտպանվելու հատիկավոր նյութերը և առհասարակ, որոնք են հատիկավոր նյութերը։ Բառն արդեն հուշում է, որ դրանք փոքր կտորներից՝ հատիկներից, բաղկացած նյութեր են։ Սակայն հարց է առաջանում ինչքա՞ն փոքր, ո՞րն է այդ սահմանը, որից սկսած նյութը կարող է համարվել հատիկավոր։ Եկեք մասնիկների չափերից կախված սահմանենք նյութի տիպը․

  • 1 նմ-ից մինչև 1 մկմ (նմ՝ նանոմետր՝ 1/1 000 000 000 մ, մկ՝ միկրոմետր՝ 1/1 000 000 մ)։ Այս չափի մասնիկներից կազմված նյութերն անվանում են կոլոիդներ։ Կոլոիդներ են օրինակ կաթը, սոսինձները, ներկերը և այլն։ Կոլոիդները բաղկացած են չափազանց մեծ թվով մասնիկներից, և նրանց ուսումնասիրության համար օգտագործվում են վիճակագրական մեթոդներ։
  • 1մկմ-ից 100մկմ։ Այս չափերին համապատասխանում են փոշու հատիկները։ Փոշիներում հատիկների միջև կարող են նկատվել տարատեսակ փոխազդեցության ուժեր, օրինակ էլեկտրամագնիասկան, Վան-Դեր-Վալսյան ուժեր։
  • 100 մկմ-ից մեծ չափեր ունեցով հատիկներից կազմված նյութերն էլ հենց անվանում են հատիկավոր նյութեր․ դրանք են ավազը, աղը, շաքարավազը, հացահատիկները, ալյուրը և այլն։ Հատիկավոր նյութերն առանձնանում են փոշիներից նրանով, որ հատիկների միջև փոխազդեցությունները միայն հատիկների միջև կոնտակտով են պայմանավորված։
100մկմ-ից մեծ չափերով մասնիկներից կազմված նյութերը սահմանվում են որպես հատիկավոր նյութերը

Ծանոթացանք հատիկավոր նյութերին, այժմ ծանոթանանք դրանց կիրառությանն ու կարևորությանը։ Դրանք ունեն ամենատարբեր կիրառություններ․ սնունդ, դեղորայք, շինանյութեր, էներգիայի կլանում, և հոդվածի գլխավոր թեման, պաշտապնություն։ Հատիկավոր նյութերը Երկիր մոլորակի մենաշնորհը չեն, դրանք հանդիպվում են նաև տիեզերքում՝ տարբեր տիեզերական մարմիններում, ինչպիսիք են օրինակ Լուսինը, Մարսը, երկնաքարերը և այլն որոնց կարելի է համարել, որ կազմված են ամբողջությամբ հատիկավոր նյութից:

Հատիկավոր նյութերի բարդությունը

Չնայած լայն կիրառությանը, հատիկավոր նյութերը բավականին բարդացնում են գիտնականների ճանապարհը։ Բանն այն է, որ հատիկավոր նյութերի մասնիկների չափազանց մեծ քանակը թույլ չի տալիս հաշվել դրանց միջև փոխազդեցությունները նույնիսկ ամենահզոր համակարգիչների օգնությամբ։ Բացի այդ, գործնականորեն գրեթե անհնար է առանձնացնել հատիկավոր նյութի մինիմալ չափը, որը կնկարագրի ամբողջ նյութը: Խոչընդոտ են համարվում նաև այն հանգամանքները, որ հատիկավոր նյութերի հետ կոնտակտը ոչ գծային է, այսինքն երկու մասնիկների միջև փոխհարաբերությունը հնարավոր չէ նկարագրել Հուկի օրենքով։ Չմոռնանք նշել նաև էներգիայի բարձր մարման մասին․ հատիկավոր նյութի հետ բախման արդյունքում մարմինը նկատելիորեն էներգիա է կորցնում։

Կադր առ կադր ցույց է տալիս, թե ինչպես են հարվածից հետո ժամերի ընթացքում աստերոիդի բեկորները գրավիտացիայի ուժով հավաքվում: Մասնիկների մեծ քանակի պատճառով այսպիսի սիմուլյացիան բավականին բարդ աշխատանք է իրենից ներկայացնում։

Վերջին բարդությունը քննարկենք ավելի մանրամասն։ Այն ավելի լավ հասկանալու համար

դիտարկենք հետևյալ օրինակը․ երբ գնդակն ընկնում է փայտե մակերեսի վրա, անդրադառնում է դեպի վեր՝ հասնելով փոքր-ինչ ավելի քիչ բարձրության, քան սկզբում էր, ապա նորից ընկնում է գետնին, անդրադառնում և հասնում էլ ավելի փոքր բարձրության և այսպես շարունակ, մինչ որ տատանումը մարում է։ Իսկ ի՞նչ կլինի, եթե գնդակն ընկնի ավազե մակերևույթին։ Էլի կանդրադառնա, սակայն այս անգամ զգալիորեն ավելի քիչ կբարձրանա և հետևաբար տատանումների մարումն անհամեմատ ավելի արագ տեղի կունենա։ Դրա պատճառը հենց հատիկավոր նյութի էներգիայի բարձր մարումն է։

Գնդակի հարվածի արդյուքնում առաջացած դեֆորմացիան ավազի և փայտի վրա

Ալիքների տարածումը հատիկավոր նյութերում տեղի է ունենում որոշակի ուժագծերով, որոնք ունեն նկարում պատկերված տեսքը։ Նյութի և էներգիայի հաղորդման տեսակից կախված ալիքները կարող են տարածվել տարբեր ուժագծերով, սակայն բոլորի հիմքում ընկած է հատիկների միջև փոխհարաբերությունը ։ Հարվածի արդյունքում մասնիկները մոտենում են միմյանց, ինչը հանգեցնում է փոխազդեցության ուժերի առաջացման և մասնիկների դեֆորմացման։ Յուրաքանչյուր դեֆորմացիա հանգեցնում է էներգիայի կորստի, որը մասնիկների մեծ քանակի պատճառով բերում է էնեգիայի էական կորստի։

Հատիկավոր նյութերում էներգիայի տարածման ուժագծերը

Ծանո՞թ եք ինտերֆերենցիա կոչվող օպտիկական երևույթին։ Ինտերֆերենցիան դա ալիքների վերադրումն է, որի արդյունքում ալիքները կարող են իրար մարել, եթե հանդիպում են տատանման հակառակ փուլերում, և ուժեղացնել, եթե հանդիպում են տատանման նույն փուլում։ Նույն երևույթը տեղի է ունենում նաև հատիկավոր նյութում «էներգիայի ալիքի» տարածման ժամանակ, որին դեռ կհասնենք։

Ադապտացվող հատիկավոր նյութեր

Հատիկավոր նյութերի կիրառությունների մասին էլ ավելի մանրամասն խոսելու համար եկեք զուգահեռներ տանենք ալիքի տարածման մեզ ծանոթ օրինակների հետ։ Ինչպես գիտեք ձայնը նույնպես ալիք է՝ մեխանիկական ալիք: Տարբեր հետազոտողներ ցույց են տվել, որ հատիկավոր նյութերով հնարավոր է կառուցել ակուստիկ լինզա, ակուստիկ անջատիչներ և այլն։ Հատիկավոր նյութերը կարելի է կիրառել նաև հարվածներից պաշտպանվելու համար։

Ինչպե՞ս է դա արվում։ Այն ունի շատ պարզ լուծում․ հատիկավոր նյութի ցանցի որոշակի հատիկներ փոխարինվում են այլ նյութի հատիկներով՝ առաջացնելով այսպես կոչված դեֆեկտներ։ Կախված ցանկալի արդյունքից, դեֆեկնտերը կարող են տեղադրվել այնպիսի դիրքերում, որ հարվածային ալիքը կա՛մ ցրվի, կա՛մ ֆոկուսանա։ Այսինքն հարվածի ալիքը, հասնելով դեֆեկտին, փոխում է իր տարածման ուղղությունը, այսպիսով, փոխելով դեֆեկտի դիրքը կարող ենք փոխել նաև հարվածի տարածման ուղղությունը՝ հասնելով ցանկալի արդյունքին (դեֆեկտներին նույնպես փոքր-ինչ հետո ավելի մանրամասն կծանոթանանք)։

Ակնհայտ է, որ հարվածային ալիքի տարածման ուղղությունը կառավարող նյութը կունենա շատ նշանակալից կիրառություն հատկապես պաշտպանական ոլորտում թե՛ անձնակազմի ( զրահաբաճկոններ, տանկեր և այլն), թե՛ կառույցների (շինություններ, բունկերներ և այլն) համար։

Հասկանալի է նաև, որ նույն նյութը հավանաբար ցանկալի թեկնածու չէ նշված բոլոր կիրառությունների համար։ Հետևաբար, կարող ենք մշակել բազմաթիվ տարբեր նյութեր, որոնք օպտիմալ կլինեն կոնկրետ կիրառությունների համար, կամ կարող ենք մշակել նյութ, որի հատկությունները հնարավոր կլինի կառավարել արտաքին որևէ ազդակի կիրառմամբ, այսինքն՝ նյութը կդառնա ադապտացվող ըստ մեր ցանկության։ Նման նյութի առավելությունը կայանում է նրանում, որ հարկավոր է մշակել այն միայն մեկ անգամ։

Հետազոտական աշխատանքներ

Անցնենք թեմայի շրջանակներում արված հետազոտական աշխատանքներին։

Որպեսզի իրենց առջև դրված խնդիրը կարողանան լուծել, սահմանվել են մի քանի հետազոտական առաջադրանք․

  • փորձարարական և մաթեմատիկական գործիքների մշակում,
  • դեֆեկտների ազդեցության ուսումնասիրություն,
  • հեղուկների ազդեցության ուսումնասիրություն,
  • ադապտացվող հատկությունների ուսումնասիրություն։

Փորձարարական սարքը բաղկացած է պոլիուրեթանային գլաններից, որոնցից հավաքած կոնստրուկցիայի վրա վերևից ընկնում է ( ~6 մ/վ արագությամբ ) գլանաձև մետաղ։ Սարքի դիմաց դրված է գերարագ ( 40000 կադր/վ , համեմատության կարգով նշենք, որ մեր հեռախոսները նկարում են 30 կադր վարկյանում, իսկ ֆիլմերը նկարահանվում են 24 կադր վայրկյանում) նկարող տեսախցիկ։ Գլանների դիմային հատվածում արված են նշումներ ( պատահական կետիկներ), որոնք օգտագործում են տեղորոշման նպատակով․ հարվածից հետո գերարագ տեսախցիկով արված նկարներով այդ կետերի օգնությամբ, պատկերի թվային կորելացիայի (Digital Image Correlation) ալգորիթմով կոմնորոշվում են որ ուղղությամբ տարածվեց ալիքը։

Փորձարարական սարքը

Նկարահանման ընթացքը

Այժմ հասկանանք, թե ինչպես են ընթանում նկարահանումները։ Նախ հասկանանք ինչ պարամետրեր ունի տեսախցիկը, և որն ինչի համար է։

  • Ֆոկուսային հարաբերություն․ օբյեկտիվի ֆոկուսային հարաբերությունից կախված փոխվում է պատկերի տեսքը։ Եթե անհրաժեշտ է, որ պարզ երևան մոտիկ առարկաները, պետք է ընտրել փոքր ֆոկուսային հարաբերություն․ սա նշանակում է, որ տեսախցիկի անցքն ամբողջությամբ բացված է։ Մեծացնելով ֆոկուսային հարաբերությունը, հետևաբար նեղացնելով տեսախցիկի անցքը, աստիճանաբար ավելի պարզ կդառնան հեռու օբյեկտները։
  • Տեսախցիկի ISO (լուսազգայունություն)- ինչքան փոքր է ISO-ն, այնքան ավելի պարզ է ստացվում նկարը, ինչքան մեծ է ISO-ն, այնքան ավելի «աղմկոտ» է նկարը։
  • Պահաժամ կամ էլեկտրոնային փակաղակի արագություն- միավոր ժամանակում ինչքան շատ կադր է ստանում տեսախցիկը, այնքան ավելի պարզ է ստացվում նկարը, հակառակ դեպքում ստացվում է «լղոզված» պատկեր։
Տեսանկարահանման պարամետրեր

Քանի որ այս փորձում վայրկյանում արվում էր 40 000 կադր, յուրաքանչյուր կադրը ստանալուց տեսախցիկը շատ քիչ լույս է հասցնում կլանել, հետևաբար անհրաժեշտ է լրացուցիչ լույսի աղբյուր։ Այդ պատճառով փորձարարական սարքավորմանը լրացուցիչ լույսի աղբյուր են կցում։

Սակայն դա իր հետ բերում է որոշ խնդիրներ։ Փոփոխական լարման ցանցերին (այն լարման ցանցը, որին միացված են բոլորիս բնակարանները)) ) միացված լույսի աղբյուրը «թարթում» է։ Եթե պահաժամը մեծ լինի, այսինքն վայրկյանում քիչ կադրեր նկարի տեսախցիկը, լույսի աղբյուրի թարթելը չի նկատվի։ Բայց քանի որ այս դեպքում պահաժամը փոքր է, լույսի թարթելն ակնհայտ երևում է։ Հետևաբար մեզ պետք է կիրառել հաստատուն հոսանքից սնվող լույսի աղբյուր։

Բացի այդ, վայրկյանում այդքան շատ կադրերը բերում են տվյալների բազայի գերհագեցման՝ օպերատիվ հիշողության սպառման։ Լուծումներից մեկը նկարահանման ընթացքը հնարավորինս ուշ սկսելն է, որպեսզի ինֆորմացիա չպարունակող կադրեր չլինեն։ Այս պատճառով սարքին ամրացնում են սենսոր, որն ազդակ է տալիս տեսախցիկին վերևից ընկնող մետաղի հարվածելու պահին։

Նշենք նաև, որ ինչքան փոքր հատված նկարի տեսախցիկը, այնքան ավելի շատ կադրեր կարող է անել վայրկյանում, քանի որ տվյալները վերցնում են ավելի փոքր հատվածից։

Ալիքների տարածումը

Անդրադառնանք կարևոր հարցերից մեկին․ ինչպե՞ս են այդ կադրերը օգնում հասկանալ ալիքի տարածումը։ Հիշեցնենք, որ գլանակների վրա նշումներ էր արված։ Այդ նշումների օգնությամբ առանձնացվում է որևէ նախշ, ընտրվում է այդ նաշխի որևէ ենթաբազմություն և հետագա կադրերում հետևում են այդ ենթաբազմության շարժին՝ հասկանալու համար, թե որ ուղղությամբ է ալիքը տարածվում։ Նյուտոնի երկրորդ օրենքի օգնությամբ (մարմնի վրա ազդող ուժերի համազորը հավասար է մարմնի զանգվածի և ձեռք բերած արագացման արտադրյալին) հաշվում են յուրաքանչյուր գլանակի վրա հարևան գլանակների կողմից ազդող ուժերի համազորը, որը ցույց կտա, թե որ ուղղությամբ կտարածվի ալիքը։

Գլանակների վրա արված պատահական նախշերի օգնությամբ ալիքի տարածման ուղղության որոշումը

Տվյալները ենթարկվում են մշակման և պարզության համար որոշակի գունավորում են տալիս։ Ժամանակի ընթացքում ալիքների տարածման գունային պատկերից երևում է, որ ժամանակի սկզբնական փուլից մինչև ալիքների մարում պատկերը սիմետրիկ է ուղղահայաց առանցքի նկարմամբ, որը թույլ կտա հետազոտել միայն մի կեսը, իսկ մյուսը կլինի դրա օրինակով։ Իսկ երկու անգամ փոքր հատված նկարելը թույլ կտա մեծացնել տեսախցիկի նկարահանման արագությունը։

Ալիքների սիմետրիկ տարածում

Այժմ ուշադրություն դարձնենք գույներին և հասկանանք, թե որ ուղղությամբ է տարածվում ալիքը (քննարկում ենք ձախ հատվածը՝ կեսը)։

Մարող ինտերֆերենցիա

Առաջին նկարում նկատում ենք կապույտ գույն վերևի ձախ հատվածում, դա նշանակում է, որ տարածման ուղղության պրոյեկցիան բացասական է, այսինքն ալիքը տարածվում է դեպի ձախ՝ դեպի եզրային պատը։ Հաջորդ նկարում կապույտ գույնը տեղափոխվում է ստորին շերտեր, իսկ վերին շերտերը ստանում են կարմիր գույն։ Սա նշանակում է, որ ալիքն արդրադառնում է, և շարժվում դեպի կենտրոն։ Նույն պատկերը սիմետրիկ ձևով կկրկնվի աջ կեսի համար։ Այսինքն ընդհանուր պատկերում երկու կողմից սիմետրիկ տարածվող ալիքները իրար կհանդիպեն հակառակ փուլերում և տեղի կունենա ալիքների մարող ինտերֆերենցիա, որի արդյունքում խորքային շերտերում ալիքներն աստիճանաբար կմարեն։ Եվ եթե ուշադիր նայեք, կտեսնեք, որ վերջին նկարներում գրեթե ամբողջությամբ կանաչ է, որը համապատասխանում էր ալիքների բացակայությանը։

Դեֆեկտներ

Հասկացանք, որ հարվածից հետո ալիքը տարածվում է տարբեր ուղղություններով՝ որոշակի օրինաչափությամբ, և մարում։ Իսկ ինչպես հասնել նրան, որ ալիքը տարածվի ցանկալի ուղղությամբ, ինչպես փոխել ալիքի տարածման հետագիծը։

Առհասարակ, մեխանիկական ալիքն իր տարածման ուղղությունը փոխում է արգելքի հանդիպելուց կամ միջավայրը փոխելուց, այսինքն անդրադառնալով կամ բեկվելով։ Հետևաբար, պետք է ինչ-որ կերպ ուսումնասիրվող հատիկավոր նյութում ստեղծել արգելքներներ հանդիսացող անհամասեռություններ՝ դեֆեկտներ։ Այս փորձում որպես դեֆեկտներ օգտագործում են նույն չափի և ձևի, սակայն այլ նյութից պատրաստված գլանակներ։ Փոխելով այդ գլանակների՝ դեֆեկտների դիրքը, կարելի է կառավարել ալիքի տարածման ուղղությունը։

Դեֆետկներ հատիկավոր նյութերում

Նկարում դեֆեկտները նշված են երկու գույնով՝ կարմիր և կապույտ։ Նշենք, որ պատկերված է փորձարարական սարքավորման հատիկավոր նյութի շրջանակի ձախ կեսը, քանի որ, ինչպես արդեն քննարկել ենք, ալիքի տարածումը աջ և ձախ մասերում սիմետրիկ է։ Կապույտ գույնով նշված է հարվածային ալիքի սկզբնակետին ամենամոտ դեֆեկտը, որը ընդունվում է որպես այլ դեֆեկների դիրքերի հաշվարկման սկզբնակետ։ Մյուս դեֆեկտները, որոնք նշված են կարմիր գույնով, կապույտ դեֆեկտի նկատմամբ տեղափոխում են և ըստ այդմ, փորձում կառավարել ալիքի տարածումը։

Հեղուկների ազդեցությունն ալիքի տարածման վրա

Իսկ ինչո՞վ են տարբերվում հեղուկները, ինչպիսի՞ հեղուկներ ընտրել փորձարարական աշխատանքների համար։ Հեղուկները գլխավորապես տարբերվում են մածուցիկությամբ։ Մածուցիկությունը բնութագրում է հեղուկների այսպես ասած հոսելիությունը․ որքան մեծ է մածուցիկությունը, այնքան ցածր է հեղուկի հոսելիությունը։ Որպես օրինակ պատկերացրեք ջուրը և մեղրը․ այս օրինակում մեղր ունի ակնհայտ թույլ հոսելիություն ջրի համեմատ։

Տարբեր հեղուկների հոսելիությունը

Ինչպե՞ս հեղուկը կարող է փոխել հատիկավոր նյութի հատկությունները։ Հասկանալու համար քննարկենք պարզ օրինակ․ չոր ավազը բավականին փխրուն է, իսկ եթե ավելացնենք մի փոքր ջուր, ավազը կդառնա ավազե դղյակ։)) Այսինքն դառնալով ավելի մածուցիկ, ավազը հեշտությամբ կընդունի և կպահպանի որոշակի կառուցվածք։

Եթե ավազին ավելացնենք մի փոքր ջուր, ավազը կդառնա ավազե դղյակ

Փորձարարական հետազոտություններում օգտագործվել է ջուր, 80%-անոց սիրոպ, 100%-անոց սիրոպ, ուլտրաձայնային մածուկ և ժելատին։ Այս դեպքում սարքավորումը (գլանակներով հատիկավոր նյութը) տեղադրվում է հեղուկով լցված ապակե տարայի մեջ։ Սակայն ապակու օգտագործումը խնդիրներ է առաջացնում։ Ապակու վրա ընկնող լույսի մի մասը ( ~4% ) անդրադառնում է յուրաքանչյուր մակերևույթից, և լույսի ինտենստիվությունը փոքրանում է, միաժամանակ խնդիրներ առաջացնում նկարահանման համար։ Այդ պատճառով պետք էր ընտրել այնպիսի ապակի, որի անդրադարձումը հնարավորինս փոքր լինի։

Հակա-անդրադարձիչ ապակի

Փորձը ցույց է տալիս, որ հեղուկի մածուցիկության աճին զուգընթաց հարվածային ալիքի մարումը մեծանում է։ Սակայն, մածուցիկության որոշակի կրիտիկական արժեքից սկսած օրինաչափությունը խախտվում է․ մածուցիկության աճին զուգընթաց ալիքի մարումը դանդաղում է։ Դա բացատրվում է նրանով, որ մածուցիկության որոշակի արժեքից հեղուկի հատկությունները նմանվում են պինդ նյութի հատկություններին։

Իսկ ի՞նչ ասել է պինդ նյութի մածուցիկություն։ Որոշ պինդ նյութեր ունեն մածուցիկություն հիշեցնող որոշակի թույլ հատկություններ։ Օրինակ ձութը կարող է «հոսել» 8 տարում մոտավորապես 1 կաթիլ։

Ձութի «հոսելիությունը»

Կան մածուցիկ նյութեր, որոնք կախված հարվածի արագությունից կարող են փոխել իրենց հատկությունները․ թույլ հարվածի դեպքում իրենց պահել որպես հեղուկ, իսկ ուժեղ հարկածի դեպքում՝ որպես պինդ նյութ։ Դրանք անվանվում են ոչ նյուտոնյան հեղուկներ։

Տարբեր մածուցիկությամբ հեղուկներ օգտագործելուց հետո փորձարարը կանգ է առել մագնետոռեոլոգիական հեղուկների վրա։ Այն իրենից ներկայացնում է յուղի մեջ լցված մետաղի փոշի , որի մածուցիկությունը կարելի է կառավարել մագնիսական դաշտով։

Փորձարարական սարքի սխեմատիկ պատկերը՝ հեղուկի առկայությամբ

Սակայն այդ հեղուկը նույնպես բարդություններ էր առաջացնում, մասնավորապես իր մուգ գույնի պատճառով անհնար էր դարձնում նկարահանումը։ Այդ խնդիրը կարելի է լուծել գլանակների և ապակու միջև բարակ և թափանցիկ այնպիսի շերտի կիրառմամբ, որը չի խոչընդոտի մասնիկների շարժին։

Մագնետոռեոլոգիական հեղուկ

Այս դեպքում ալիքի կառավարման համար օգտագործում եմ մագնիսկան դաշտը և ստեղծում արհեստական դեֆեկտներ: Որոշակի հատվածներում մագնիսական դաշտի օգնությամբ փոխելով մածուցիկությունը՝ առաջացնում են արհեստական դեֆեկտներ, դրանք էլ փոխում են ալիքի տարածման ուղղությունը։

Մագնիսական դաշտի օգնությամբ առաջացրած դեֆեկտների վրա ալիքի ցրումն ու անդրադարձումները՝ տարբեր մագնիսական դաշտերի դեպքում։

Այսպիսով, խոսեցինք ժամանակակից լայնածավալ կիրառություն ունեցող նյութերի՝ մասնավորապես հատիկավոր նյութերի մասին, քննարկեցինք դրանց կիրառություններն ու կարևորություններ և ծանոթացանք փորձարարական աշխատանքների հետ։

Այս և նմանատիպ փորձարարական աշխատանքները նոր փուլ կտանեն ժամանակակից պաշտանական համակարգերը։ Այն կարող է ունենալ լայն և արժեքավոր կիրառություն հատկապես ռազմական ոլորտում՝ զրահաբաճկոններից մինչև տանկեր։

Հետազոտությունների հեղինակն է տաղանդավոր երիտասարդ գիտնական Հրաչյա Քոչարյանը, ով Տալինի տեխնոլոգիական համալսարանի «Նյութագիտություն» բաժնում ստանալով մագիստրոսի, ապա Վուրսթերի պոլիտեխնիկական ինստիտուտի ավիատիեզերական ինժեներիայի դոկտորի (PhD Aerospace Engineering) գիտական կոչումներ, վերադարձել է Հայաստան և իր գիտելիքներն է փոխանցում հայ ուսանողներին՝ դասավանդելով Հայաստանի ամերիկյան համալսարանում։

Հ.Գ. Հոդվածը գրվել է SpaceShop42 -ի կողմից իրականացվող «Յուվենիս» Գիտության հանրայնացման և հաղորդակցման ծրագրի շրջանակներում՝ Երիտասարդ գիտնականների աջակցության ծրագիր (ԵԳԱԾ)-ի ֆինանսավորմամբ։

Կարդացեք մեր այլ հոդվածներում

hy