वाल्वों के उपयोग के बिना एक-तरफ़ा तरल प्रवाह को सक्षम करने के लिए डिज़ाइन किए गए पाइप विकसित किए गए हैं, जो शार्क की आंतों की संरचना से प्रेरणा लेते हैं। वाशिंगटन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक आंतरिक हेलिक्स वाली ट्यूब बनाई है, जो शार्क में पाई जाने वाली कॉर्कस्क्रू-आकार की आंतों की नकल करती है। यह डिज़ाइन पारंपरिक वाल्वों की आवश्यकता को समाप्त करके अधिक टिकाऊ द्रव परिवहन प्रणालियों का मार्ग प्रशस्त कर सकता है। शार्क की आंतों की संरचना, जो स्वाभाविक रूप से प्रवाह को एक ही दिशा में प्रतिबंधित करती है, इंजीनियरिंग में इसके संभावित अनुप्रयोगों को निर्धारित करने के लिए अध्ययन किया गया था।
टीम इसके निष्कर्ष प्रकाशित किये राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी जर्नल की कार्यवाही में। अनुसंधान इसका नेतृत्व वाशिंगटन विश्वविद्यालय की रसायनज्ञ सारा केलर ने किया, जिन्होंने यह पता लगाया कि क्या इस जैविक तंत्र को सिंथेटिक प्रणालियों में दोहराया जा सकता है। केलर ने साइंस न्यूज़ एक्स्प्लोर्स को बताया कि कैसे जांच में अवधारणा के संपूर्ण परीक्षण और विकास को सुनिश्चित करने के लिए भौतिकी और सामग्री रसायन विज्ञान के विशेषज्ञों के बीच सहयोग शामिल था।
कठोर और लचीले हेलीकॉप्टरों का परीक्षण किया गया
अनुसंधान टीम ने कठोर ट्यूब बनाने के लिए 3डी प्रिंटिंग का उपयोग किया जो शार्क आंत की पेचदार संरचना की नकल करती थी। प्रत्येक ट्यूब में कॉइल के आकार, कोण और घनत्व में भिन्नता होती है। एक तरफ़ा आवाजाही को बढ़ावा देने में उनकी दक्षता का आकलन करने के लिए इन डिज़ाइनों का जल प्रवाह के साथ परीक्षण किया गया था।
के अनुसार प्रतिवेदननीचे की ओर मुख वाले हेलिक्स वाली नलियों को ऊपर की ओर उन्मुखीकरण वाले विन्यास की तुलना में पानी को दो से तीन गुना तेजी से प्रवाहित करने की अनुमति देते हुए दिखाया गया है। अध्ययन में शामिल भौतिक विज्ञानी, इडो लेविन ने बताया कि नीचे की ओर का विन्यास शार्क की आंतों के प्राकृतिक अभिविन्यास को प्रतिबिंबित करता है, जिसके परिणामस्वरूप इष्टतम प्रवाह प्रदर्शन होता है।
रिपोर्ट में आगे बताया गया है कि तरल गतिशीलता पर विकृति के प्रभावों का निरीक्षण करने के लिए ट्यूबों के लचीले संस्करण भी तैयार किए गए थे। लेविन ने कहा कि जब हेलिक्स को लचीली ट्यूबों में नीचे की ओर निर्देशित किया गया तो प्रवाह की गति काफी बढ़ गई – 15 गुना तक तेज। केलर ने एक बयान में कहा कि ट्यूब के बीच की बातचीत सामग्री और इस प्रभाव को पूरी तरह से समझने के लिए बहते हुए तरल पदार्थ की जांच जारी है।
भविष्य के अनुप्रयोगों पर विचार किया गया
इसके लिए संभावित अनुप्रयोग तकनीकी विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहां विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है, पर प्रकाश डाला गया है। टीम के सामग्री रसायनज्ञ अलशाकिम नेल्सन ने एक बयान में संकेत दिया कि ऐसे वाल्व-मुक्त पाइप जल निकासी प्रणालियों या वायु-प्रवाह तंत्र में उपयोगी हो सकते हैं, जहां समय के साथ पहनने के कारण पारंपरिक वाल्व विफल हो सकते हैं। माना जाता है कि इस डिज़ाइन में गतिशील भागों की अनुपस्थिति स्थायित्व को बढ़ाती है और रखरखाव की आवश्यकताओं को कम करती है।
विशेषज्ञों ने दोनों के लिए इन निष्कर्षों के महत्व पर ध्यान दिया है इंजीनियरिंग और प्राकृतिक प्रणालियों की समझ। अध्ययन के नतीजे इस बात को रेखांकित करते हैं कि कैसे अवलोकन किए गए प्रकृति सामान्य तकनीकी चुनौतियों के लिए नवीन समाधानों को प्रेरित कर सकता है। इन एकतरफ़ा प्रवाह प्रणालियों के लिए अतिरिक्त उपयोग निर्धारित करने के लिए आगे की खोज का अनुमान है।
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