उच्च गुणवत्ता वाले माइक्रो-मोटर सिस्टम बनाने के लिए डेस्कटॉप 3 डी प्रिंटिंग
मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के माइक्रोसिस्टम्स टेक्नोलॉजी लैब के शोधकर्ताओं ने डेस्कटॉप 3 डी प्रिंटर का उपयोग करके उच्च गुणवत्ता वाले माइक्रो-मोटर सिस्टम (एमईएमएस) बनाने का एक तरीका विकसित किया है। विनिर्माण एमईएमएस इस तरह से बाजार पर उपलब्ध प्रौद्योगिकी का केवल एक प्रतिशत खर्च करता है, और गुणवत्ता खराब नहीं है।
एमईएमएस एक घटक आकार के साथ एक बहुत छोटा तकनीकी उपकरण है जो आम तौर पर 1 से 100 माइक्रोन तक होता है। 2014 में, एमईएमएस की बाजार क्षमता 12 अरब अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गई है, लेकिन इस उत्पाद की उत्पादन सीमा बहुत अधिक है। एमईएमएस का उत्पादन करने के लिए, उन्नत अर्धचालक विनिर्माण उपकरण का उपयोग किया जाना चाहिए, और ऐसे उपकरणों के निर्माण की लागत अक्सर लाखों डॉलर है। इस तरह की बड़ी निवेश आवश्यकताओं ने एमईएमएस में संभावित रूप से उपयोगी उपकरणों के विकास में काफी बाधा डाली है।
लेकिन एमआईटी माइक्रोसिस्टम्स टेक्नोलॉजी लेबोरेटरी में शोधकर्ताओं द्वारा प्रकाशित दो पत्रों ने हाल ही में दिखाया है कि इन वित्तीय बाधाओं को जल्द ही समाप्त किया जा सकता है। इन दो कागजात में से एक में, एक साबित करता है कि डेस्कटॉप डिवाइस से बने एमईएमएस गैस सेंसर का प्रदर्शन महंगा महंगी विनिर्माण सुविधा के समान है, और दूसरा पेपर इस डेस्कटॉप विनिर्माण डिवाइस का मूल साबित करता है। पार्ट्स को 3 डी प्रिंटर के साथ बनाया जा सकता है।
यह समझा जाता है कि शोधकर्ता उत्पादन प्रक्रिया, उच्च तापमान और वैक्यूम के सबसे महंगे हिस्सों को हटाकर इन गैस सेंसर की लागत को एक छोटे से हिस्से में कम कर सकते हैं। माइक्रोसिस्टम्स टेक्नोलॉजी लेबोरेटरी के लीड रिसर्च वैज्ञानिक और दो पेपर के वरिष्ठ लेखक लुइस फर्नांडो वेलास्केज़-गार्सिया ने कहा, "हमारा योजक विनिर्माण कम तापमान और कोई वैक्यूम पर आधारित नहीं है।" "हम जो उच्चतम तापमान उपयोग करते हैं वह लगभग 60 डिग्री सेल्सियस है। यदि आप चिप पर हैं, तो आपको ऑक्साइड विकसित करने की आवश्यकता हो सकती है, जो लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ती है। कई मामलों में, प्रदूषण को रोकने के लिए रिएक्टर में एक उच्च वैक्यूम की आवश्यकता होती है। हम इन उपकरणों को बहुत जल्दी, कुछ ही घंटों में खत्म होने से शुरू कर सकते हैं। "
यह किफायती गैस सेंसर मुख्य रूप से ग्रैफेन ऑक्साइड की छोटी चादरों का उपयोग करता है, जो केवल एक परमाणु मोटा होता है और इसमें असामान्य विद्युत गुण होते हैं। चूंकि यह graphene शीट बहुत पतली है, गैस अणुओं के साथ संपर्क अपने विद्युत प्रतिरोध को बदलने के लिए पर्याप्त है, जो इसे सेंसिंग के लिए बेहद उपयोगी बनाता है। Velásquez-Garcia कहते हैं, "हमने इस गैस सेंसर की तुलना सीधे इसी तरह के वाणिज्यिक उत्पादों से की है जो सैकड़ों डॉलर बेचते हैं।" "हमारे आगमन का नतीजा यह है कि यह सटीक और तेज़ है। हम बहुत कम लागत पर उत्पादों का उत्पादन करते हैं - लगभग कुछ दस सेंट - जो कि बाजार के उत्पादों पर तुलनीय हैं, या इससे भी बेहतर हैं। "
वास्तव में, शोधकर्ताओं ने मूल रूप से परंपरागत तकनीकों का उपयोग करके गैस सेंसर बनाने के लिए एक अधिक महंगे ईएफआई ट्रांसमीटर का उपयोग करने का इरादा किया था, लेकिन बाद में उन्होंने पाया कि एक 3 डी प्रिंटर है जिसका उपयोग ट्रांसमीटर बनाने के लिए भी किया जा सकता है जो उपभोक्ता ग्रेड के समान आकार और प्रदर्शन हैं । विकल्प। 3 डी प्रिंटिंग शोधकर्ताओं को एक विशिष्ट उद्देश्य के लिए प्रत्येक घटक को अनुकूलित करने में सक्षम बनाता है, जो पूरी प्रक्रिया को अधिक रचनात्मक बनाता है। Velásquez-García बताते हैं, "जब हमने उन्हें डिजाइन करना शुरू किया, तो कोई अवधारणा नहीं हो सकती है।" "लेकिन एक सप्ताह के भीतर, हमारे पास 15 पीढ़ी के उपकरण बनाने की क्षमता है, जिनमें से प्रत्येक पिछले संस्करण की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करेगा।"
हालांकि यह अध्ययन एमईएमएस विनिर्माण में 3 डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकी के फायदे दिखाता है, विद्वान इस अच्छी खबर को बढ़ावा देने में बहुत सतर्क हैं। पोलैंड में व्रोकला विश्वविद्यालय प्रौद्योगिकी में माइक्रोइंजिनियरिंग विभाग के प्रमुख जान डज़ीबन ने कहा, "बेशक, यह पेपर गैस माइक्रोसेन्सर के निर्माण के लिए एक नया नया तकनीकी मार्ग खोलता है।" "तकनीकी दृष्टि से, इस तकनीक का उपयोग बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए करना आसान है। इस परिणाम के लिए सांख्यिकीय सबूत की आवश्यकता है। व्यक्तिगत अनुभव मुझे बताता है कि अतीत में कई उच्च स्तरीय शोध पत्र रहे हैं जिन्होंने नए सेंसर के लिए बहुत सी आशाजनक सामग्री पेश की, लेकिन अंत में कोई विश्वसनीय उत्पाद नहीं था। "
