کاربرد علم متالورژی از ساخت ماشین‌آلات عظیم‌الجثه تا ریز تراشه‌های الکترونیکی
تاریخ انتشار: ۱۵ بهمن ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۶۷۴۴۷۶
دانشیار دانشکده متالورژی و مواد دانشگاه تهران، کاربرد علم متالورژی را بسیار متنوع و از ساخت ماشین‌آلات عظیم‌الجثه تا ریز تراشه‌های الکترونیکی برشمرد و گفت: امروزه کمتر صنعتی را پیدا می‌کنید که در آن از مواد مختلف استفاده نشده باشد.
به گزارش ایسنا، رضا سلطانی، در آستانه برگزاری نخستین جشنواره جایزه پروفسور وقار، با بیان اینکه علم متالورژی و مواد به علم استخراج سنگ فلزات از معادن و فرآیند خارج کردن فلز از سنگ مواد گفته می‌شود، اظهار کرد: ذوب فلزات و ساخت مواد مختلف فلزی و استفاده در قطعات و ماشین‌آلات بخش دیگری از این علم است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
وی با اشاره به وجود کارخانه‌های بسیار قدیمی و بزرگ مواد فلزی در ایران نظیر کارخانه ذوب آهن اصفهان، فولاد عظیم مبارکه اصفهان و برای مواد غیرآهنی و غیر فولادی کارخانه مس سرچشمه در کرمان و یا شرکت‌های تولیدکننده روی و سرب در زنجان گفت: امروزه در حال تغییر نام دانشکده متالورژی به مهندسی مواد هستیم چون این علم بسیاری دیگر از مواد، غیر از فلزات نظیر مواد سرامیکی، پلیمری و در کنار آن‌ها ترکیب مواد فلزی را هم شامل می‌شود.
دانشیار دانشکده متالورژی و مواد دانشگاه تهران، با بیان اینکه بسیاری از بایومتریال‌های استفاده شده در بدن انسان نظیر انواع ایمپلنت‌های دندانی و یا ایمپلنت‌های ارتوپدی با کاربرد در ترمیم شکستگی‌ها همگی محصولات علم متالورژی هستند، تصریح کرد: در گذشته برای درمان مشکلات دریچه قلب از دریچه‌های فلزی استفاده می‌کردند اما امروزه با گسترش علم مهندسی مواد دریچه‌های پلیمری کاربرد دارند که از دستاوردهای این علم است.
*کامپوزیت‌ها، ایمپلنت‌های دندانی، مواد سرامیکی و پلیمری از محصولات مهندسی مواد
سلطانی با بیان اینکه کامپوزیت‌ها و ایمپلنت‌های دندانی همگی ترکیبی از فلزات و یا مواد سرامیکی و یا کامپوزیتی هستند، گفت: این مواد در بایومتریال کاربردهای گسترده‌ای دارند.
وی، از دیگر کاربردهای علم مهندسی مواد را ساخت تراشه‌ها و قطعات ریز الکترونیکی دانست و خاطرنشان کرد: برای تهیه این قطعات و تراشه‌ها از تکنیک‌های مختلفی در مهندسی سطح (زیرشاخه‌ای از مهندسی مواد) استفاده می‌شود و لایه‌های فوق‌العاده نازک الکترونیکی را با وزن و حجم کم ایجاد می‌کنند.
دانشیار دانشکده متالورژی و مواد دانشگاه تهران، با بیان اینکه در دنیای کنونی بسیاری از قطعات الکترونیکی با استفاده از تکنیک‌های مهندسی مواد، از مواد سرامیکی، پلیمری و فلزی ساخته می‌شوند، در ادامه تصریح کرد: ساخت بسیاری از این تجهیزات بدون این امکانات و علم مهندسی مواد غیر ممکن است.
وی، با اشاره به کاربرد این علم در صنعت هوا و فضا هم گفت: این صنعت بدون استفاده از علم مهندسی مواد قادر به ساخت هواپیماهای غول‌پیکر، موشک‌های ماهواره‌بر، فضاپیماها و تجهیزات مختلف هوا و فضا نیست برای ساخت آن‌ها از مواد خاصی استفاده می‌شود که بتوانند شرایط بحرانی این سیستم‌ها را به‌راحتی تحمل بکنند.
سلطانی، با اشاره به ورود بشر از عصر حجر به عصر برنز و آهن افزود: در این دوران مواد فلزی به مقادیر فراوانی در صنایع خودروسازی، انتقال برق، نیروگاه‌ها، تجهیزات حمل و نقل ریلی، تجهیزات بیمارستانی و بسیاری از تجهیزات مصرفی در منازل مسکونی استفاده شد.
*مهندسی مواد غیر از فلزات آلیاژها، پلیمرها، سرامیک و کامپوزیت‌ها را هم شامل می‌شود
وی با بیان اینکه در دنیای کنونی مهندسی مواد تنها فلزات را شامل نمی‌شود و ترکیبات دیگری از قبیل آلیاژهای فلزی و پلیمرها، سرامیک‌ها و کامپوزیت‌ها هم در آن گنجانده می‌شود، در ادامه خاطرنشان کرد: تولید این قبیل مواد کاربردهای وسیعی را در صنایع مختلف ایجاد کرده است.
دانشیار دانشکده متالورژی و مواد دانشگاه تهران، با بیان اینکه بحث طراحی مواد در علم متالورژی هم مطرح است، افزود: دانشمندان می‌کوشند که برای کاربردهای مختلف مواد جدیددی را برای صنایع متعدد طراحی کنند. البته این موضوع نیازمند دانش وسیع مهندسی مواد، تجربه فراوان در این حوزه و کارهای آزمایشگاهی مختلف است تا بتوان آلیاژ یک ماده جدید را با ترکیبی از مواد دیگر و یا با درصدی از عناصر فلزی مشخص طراحی و خواصش را بررسی و اندازه‌گیری کرد.
سلطانی، با بیان اینکه در کنار مواد متفاوتی که صنایع مختلف از آن استفاده می‌کنند سیستم‌های دقیقی برای اندازه‌گیری و کنترل خواص این مواد در صنایع مختلف وجود دارد، در ادامه خاطرنشان کرد: همه این موارد آزمایشگاه‌های بسیار پیشرفته‌ای را می‌طلبد که بسیاری از مهندسان مواد در این آزمایشگاه‌ها کار می‌کنند تا خصوصیات مواد را تشخیص دهند.
وی با بیان اینکه کنترل کیفیت یکی از کاربردهای این آزمایشگاه‌هاست، یادآور شد: تجهیزات حساس استفاده‌شده برای این مواد باید استانداردهای لازم را داشته باشند تا از بروز هر گونه سانحه‌ای پیشگیری کند.
دانشکده متالورژی و مواد دانشگاه تهران، نخستین جشنواره اعطای جایزه ملی پروفسور «رامز وقار»، پدر دانش مهندسی متالورژی و مواد ایران، را در 3 بخش دانش‌آموزی، دانشجویی و صنعت در اسفندماه برگزار می‌کند.
علاقه‌مندان شرکت در این جشنواره می‌توانند برای ارسال طرح‌ها و کسب اطلاعات بیشتر به سایت دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران به نشانی https://meteng.ut.ac.ir/vagharprize مراجعه کنند.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
کلیدواژه: علم متالورژی دانشگاه تهران سازمان امور دانشجویان محمدمهدی طهرانچی علیرضا رهایی ثبت نام کاردانی نظام جدید علم مهندسی مواد مواد سرامیکی علم متالورژی کامپوزیت ها تراشه ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۶۷۴۴۷۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ساخت نازک‌ترین ورقه طلای جهان با ضخامت یک اتم
دانشمندان برای اولین‌بار موفق به ساخت ورقه‌هایی از طلا شدند که ضخامت آن‌ها تنها یک اتم است. این ورقه‌ها که «گلدین» (Goldene) نامیده شده‌اند، می‌توانند کاربردهای مهمی در تبدیل دی‌اکسیدکربن و تولید هیدروژن داشته باشند. همچنین زمانی که طلا به اندازه یک لایه اتمی نازک می‌شود، خواص جدید نیمه‌رسانا پیدا می‌کند.
به گزارش دیجیاتو و براساس مقاله منتشرشده در نیچر، محققان دانشگاه لینشوپینگ سوئد برای ساخت این ورقه‌های طلا، از تکنیک ۱۰۰ ساله‌ای بهره بردند که آهنگر‌های ژاپنی برای جداسازی لایه‌های فلز‌های گران‌بها استفاده می‌کردند.
ورقه‌های طلا درحالت عادی تمایل دارند جمع شوند و به همین دلیل اکثر تلاش‌های قبلی دانشمندان برای ساخت یک ورقه دوبعدی تک اتمی از این فلز ناکام مانده بود. اکنون محققان سوئدی با یک تکنیک قدیمی ژاپنی توانستند این مشکل را حل کنند.
ساخت ورق طلا با ضخامت یک اتممحققان به‌دلیل خواص نوری، الکترونیکی و کاتالیزوری غیرمعمول در مواد دوبعدی علاقه خاصی به آن‌ها دارند. از زمان ایجاد گرافن در سال ۲۰۰۴ نیز دانشمندان از آن برای کاربردهای مختلفی استفاده کردند. گرافن به‌دلیل استحکام بالا، نازک‌بودن، انعطاف‌پذیری فوق‌العاده، وزن کم و رسانایی عالی گرما و الکتریسیته در صنایع مختلف مانند لوازم الکترونیکی، پنل‌های خورشیدی، نمایشگرها، لباس‌ها، کلاه ایمنی، زره‌های ضدگلوله، هواپیما‌ها و حتی کفش‌ها مورد استفاده قرار گرفته است.
اکنون ورقه‌های طلا می‌توانند همانند گرافن کاربردهای گسترده‌ای داشته باشند؛ هرچند فرایند ساخت این ورقه‌ها چندان ساده نبوده است. اتم‌های طلا تمایل به جمع‌شدن به سمت یکدیگر دارند، بنابراین صاف‌کردن و تبدیل آن‌ها صفحات یک‌اتمی دشوار است. دانشمندان داشنگاه لینشوپینگ برای ساخت این ورقه‌ها، لایه‌های نازک سیلیکون را بین لایه‌های تیتانیوم قرار دادند و سپس آن را با طلا پوشاندند.
مرحله دشوار این فرایند، درواقع خارج‌کردن ورقه‌های نازک طلا از دیگر مواد زیرین است. برای انجام این کار، محققان با کمک یک ماده شیمیایی به نام «موراکامی» توانستند این ورقه‌های نازک طلا را خارج کنند. آهنگر‌های قدیمی ژاپنی از این ماده برای ازبین‌بردن بقایای کربن استفاده می‌کردند.
این ورقه‌های نازک طلا در تبدیل دی‌اکسیدکربن، تولید هیدروژن، تصفیه آب و موارد دیگر می‌تواند کاربرد داشته باشد. علاوه‌براین، با این روش میتوان میزان طلای مورداستفاده در وسایل مختلف را به میزان قابل‌توجهی کاهش داد.
خودکشی از رزیدنتها به پزشکان رسیده؛ چرا دکتر سمیرا آلسعیدی خودکشی کرد؟/ «خودکشی پزشکان بهمثابه یک انتحار اجتماعی است»