सोलर पैनल जो अपने आप खुल जाता है


मैंnspired स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (ईटीएच), ज्यूरिख की क्रिस्टीना शी के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने हॉबरमैन क्षेत्र के रूप में जाना जाने वाले एक खिलौने द्वारा एक सौर पैनल के लिए एक ओरिगेमी जैसी डिजाइन विकसित की है जिसे एक अंतरिक्ष यान पर कॉम्पैक्ट रूप से दूर किया जा सकता है और फिर तेजी से विस्तारित किया जा सकता है और बिजली के लिए सूरज की रोशनी काटने के लिए तैनात किया गया। “शेप-मेमोरी पॉलीमर” के रूप में जाना जाता है, जो तापमान परिवर्तन का जवाब देता है, के आधार पर संरचना केवल 40 सेकंड में अपने सतह क्षेत्र को दस गुना तक बढ़ा सकती है, प्रक्रिया को चलाने के लिए किसी भी शक्ति स्रोत के बिना।

अवधारणा का उपयोग शीट जैसी संरचनाओं को बनाने के लिए किया जा सकता है जो तंबू से छत के डिब्बे तक आकार में तेजी से परिवर्तन से गुजरते हैं। कॉम्पैक्ट शीट और झिल्लियों के रूप में परिनियोजन योग्य संरचनाएं जो फ़ैल सकती हैं वास्तुकला, ऊर्जा उत्पादन और रोबोटिक्स में विभिन्न प्रकार के संभावित अनुप्रयोग हैं।

ऐसी संरचनाएं आम तौर पर पतली, लचीली चादरों से बनाई जाती हैं, और खुलासा एक यांत्रिक ढांचे के माध्यम से किया जाता है। ईटीएच के इंजीनियर क्रिस्टीना शीया और ईटीएच स्नातक छात्र चेन ने पहले यांत्रिक संरचनाओं का निर्माण किया था जो आकार-स्मृति पॉलिमर का उपयोग करके आकार बदलते थे। चूंकि ऐसी सामग्री एक विशेष तापमान से नीचे कठोर हो जाती है, इसलिए इसे ठंडा करके एक विशिष्ट संरचना में मोड़ा और बंद किया जा सकता है। उच्च तापमान पर, सामग्री नरम हो जाती है और अपनी प्रारंभिक अवस्था में वापस आ जाएगी। वास्तव में, आकार-स्मृति पॉलिमर जो तापमान परिवर्तनों का जवाब देते हैं, का उपयोग चादरें बनाने के लिए किया जाता है जो बक्से, पिरामिड और अन्य आकारों में स्वयं को मोड़ते हैं।

टीम द्वारा बनाई गई डिवाइस एक डिस्क के आकार की शीट को पकड़े हुए एक गोलाकार फ्रेम है। इसमें हिंग वाले जोड़ों से बना एक कठोर ढांचा है जो आकार बदलने वाली वास्तुकला में उपयोग के लिए इंजीनियर चक होबरमैन द्वारा तैयार किए गए तंत्र का उपयोग करता है। टॉय होबरमैन स्फीयर बंद होने पर एक कॉम्पैक्ट बॉल होती है लेकिन एक बहुत बड़े गोलाकार खोल में खुलती है। एक फूल की पंखुड़ियों की तरह, शीट तथाकथित “फ्लैशर” ओरिगेमी सिद्धांत का उपयोग करके एक कॉम्पैक्ट सर्पिल में बदल जाती है। फोल्डिंग पैटर्न को 20 होबरमैन टिका के ढांचे के भीतर सबसे अच्छा फिट करने के लिए कम्प्यूटेशनल रूप से अनुकूलित करके, क्रिस्टीना शी-चेन टीम एक कुशलतापूर्वक पैक और जल्दी से सामने आने वाली संरचना को प्राप्त करने में सक्षम थी।

बहुलक के संक्रमण तापमान 35ºC से 40ºC तक के तापमान को बढ़ाकर संरचना को संकुचित किया जा सकता है और इसे कमरे के तापमान पर ठंडा करके बंद किया जा सकता है। 40ºC पानी में संरचना को गर्म करने से यह फिर से खुल गया। मूल रूप से एक 25-सेमी व्यास क्या था जिसे 40 सेकंड से भी कम समय में 79 सेमी व्यास की शीट में खोला गया था। एक सौर-सेल अनुप्रयोग में, आकृति-स्मृति बहुलक शीट को फोटोवोल्टिक सामग्री के साथ लेपित किया जा सकता है, हालांकि यह कल्पना की जा सकती है कि आकार-स्मृति सामग्री फोटोवोल्टिक गुणों के साथ तैयार की जा सकती है, क्रिस्टीना शीया ने कहा।

यदि कोई आकार-स्मृति बहुलक का उपयोग करता है जिसका संक्रमण तापमान सौर विकिरण द्वारा सामग्री गर्म होने पर आपको मिलता है, तो खुलासा संक्रमण शुरू हो सकता है, उसने कहा।

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