हाइपरसोनिक प्रेरित करने के लिए अगली पीढ़ी के 3डी प्रिंटेड उत्प्रेरक

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हाइपरसोनिक प्रेरित करने के लिए अगली पीढ़ी के 3डी प्रिंटेड उत्प्रेरक

उच्च दक्षता वाले 3डी प्रिंटेड उत्प्रेरक हाइपरसोनिक विमानों में अति ताप की चुनौती को हल करने में मदद कर सकते हैं और अनगिनत उद्योगों में गर्मी प्रबंधन के लिए एक क्रांतिकारी समाधान प्रदान कर सकते हैं।

मेलबर्न, ऑस्ट्रेलिया में आरएमआईटी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित, सबसे बहुमुखी उत्प्रेरक सस्ते और मापने में आसान हैं।

टीम के प्रयोगशाला प्रदर्शनों से पता चलता है कि सिस्टम को ठंडा करने के साथ-साथ हाइपरसोनिक विमान को संचालित करने के लिए 3 डी प्रिंटेड उत्प्रेरक का उपयोग किया जा सकता है।

यह अध्ययन जर्नल ऑफ द रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री में प्रकाशित हुआ था। रासायनिक संपर्क.

अग्रणी शोधकर्ता डॉ. सेल्वकन्नन पेरियासामी के काम ने हाइपरसोनिक विमान के विकास में सबसे बड़ी चुनौतियों पर काबू पा लिया: जब विमान ध्वनि की गति से पांच गुना तेज उड़ान भरते हैं तो उत्पन्न अविश्वसनीय गर्मी को नियंत्रित करना।

पेरियासामी ने कहा, “हमारे प्रयोगशाला परीक्षण 3डी प्रिंटेड उत्प्रेरकों के लिए हाइपरसोनिक विमान के भविष्य को बढ़ावा देने में बहुत बड़ा वादा दिखाते हैं,” पेरियासामी ने कहा।

“शक्तिशाली और कुशल, वे विमान गर्मी प्रबंधन के लिए एक शानदार व्यवहार्य समाधान प्रदान करते हैं – और उससे आगे।

“आगे के विकास के साथ, हम आशा करते हैं कि अत्यधिक कुशल 3 डी प्रिंटेड उत्प्रेरक की इस नई पीढ़ी का उपयोग किसी भी औद्योगिक प्रक्रिया को बदलने के लिए किया जा सकता है, जहां उच्च गर्मी हमेशा एक चुनौती होती है।”

गति की आवश्यकता

केवल कुछ परीक्षण उड़ानें हाइपरसोनिक गति (मैक 5 – 6,100 किमी / घंटा या 1.7 किमी / घंटा से ऊपर परिभाषित) तक पहुंच गई हैं।

सिद्धांत रूप में, एक हाइपरसोनिक विमान 90 मिनट के भीतर लंदन से न्यूयॉर्क के लिए उड़ान भर सकता है, लेकिन हाइपरसोनिक हवाई यात्रा के विकास में कई चुनौतियां हैं, जैसे अत्यधिक तापमान।

पहले लेखक और पीएचडी शोधकर्ता, रोक्सैन होबाचे ने कहा कि शीतलक के रूप में ईंधन का उपयोग करना अति ताप की समस्या के लिए सबसे आशाजनक प्रयोगात्मक दृष्टिकोणों में से एक था।

होपेच ने कहा, “विमान का संचालन करते समय गर्मी को अवशोषित करने वाले ईंधन वैज्ञानिकों का मुख्य फोकस होते हैं, लेकिन यह विचार रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है जो गर्मी को अवशोषित करते हैं जिसके लिए अधिक कुशल उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है।”

“इसके अलावा, हाइपरसोनिक विमान में तंग मात्रा और वजन नियंत्रण के कारण ईंधन उत्प्रेरक के संपर्क में हीट एक्सचेंजर्स को जितना संभव हो उतना छोटा रखा जाना चाहिए।”

नए उत्प्रेरक बनाने के लिए, पैनल ने 3डी धातु मिश्र धातुओं से बने छोटे ताप विनिमायकों को मुद्रित किया और उन्हें जिओलाइट्स नामक सिंथेटिक अयस्कों के साथ लेपित किया।

अपने डिजाइन की कार्यक्षमता का परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला स्तर पर हाइपरसोनिक गति पर ईंधन द्वारा अनुभव किए गए अत्यधिक तापमान और दबाव को प्रतिबिंबित किया।

लघु रासायनिक भट्टियां

जैसे ही 3डी प्रिंटेड संरचनाएं गर्म होती हैं, कुछ धातुएं जिओलाइट संरचना में चली जाती हैं – एक ऐसी प्रक्रिया जो नए उत्प्रेरक के अभूतपूर्व प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है।

“हमारे 3 डी मुद्रित उत्प्रेरक लघु रासायनिक रिएक्टरों की तरह हैं और वे अविश्वसनीय रूप से प्रभावी हैं, धातु और सिंथेटिक अयस्कों का एक संयोजन,” होपेच ने कहा।

“यह कटैलिसीस के लिए एक रोमांचक नई दिशा है, लेकिन हमें इस प्रक्रिया को पूरी तरह से समझने और सबसे बड़े प्रभाव के लिए मिश्र धातुओं के सर्वोत्तम संयोजन की पहचान करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।”

आरएमआईटी के सेंटर फॉर एडवांस्ड मैटेरियल्स एंड इंडस्ट्रियल कैमिस्ट्री (सीएएमआईसी) में शोध दल के अगले चरणों में एक्स-रे सिंक्रनाइज़ेशन तकनीकों और अन्य गहन विश्लेषण विधियों के साथ अध्ययन करके 3 डी मुद्रित उत्प्रेरक में सुधार शामिल है।

शोधकर्ताओं को यह भी उम्मीद है कि इनडोर वायु गुणवत्ता में सुधार के लिए वाहनों और लघु उपकरणों के लिए वायु प्रदूषण नियंत्रण के भीतर काम करने के संभावित अनुप्रयोगों का विस्तार करना – विशेष रूप से कोविट -19 जैसे हवाई श्वसन वायरस के प्रबंधन में महत्वपूर्ण है।

CAMIC के निदेशक, प्रख्यात प्रोफेसर सुरेश भार्गव ने कहा कि ट्रिलियन डॉलर का रासायनिक उद्योग काफी हद तक पुरानी उत्प्रेरक तकनीक पर आधारित है।

बरगावा ने कहा, “इस तीसरी पीढ़ी के उत्प्रेरक को नए जटिल डिजाइन बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग के साथ जोड़ा जा सकता है जो पहले संभव नहीं थे।”

“हमारे नए 3डी प्रिंटेड उत्प्रेरक एक क्रांतिकारी नए दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसमें दुनिया भर में उत्प्रेरण के भविष्य में क्रांति लाने की क्षमता है।”

डिजिटल उत्पादन सुविधाओं के लिए आरएमआईटी की उन्नत विनिर्माण सुविधा के हिस्से के रूप में लेजर पाउडर बेड फ्यूजन (एल-पीपीएफ) तकनीक का उपयोग करके 3 डी प्रिंटेड उत्प्रेरक का निर्माण किया गया था।

कहानी स्रोत:

अवयव प्रदान की आरएमआईटी विश्वविद्यालय. मूल कोज़िया कस्सुबस्का द्वारा लिखा गया था। नोट: सामग्री को शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।

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Source by www.sciencedaily.com

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