سمارٹ مواد خود شفا بخش کی خصوصیت کے ساتھ: جدت کے لیے ایک راستہ (2020 کی دہائی)
تعارف
سمارٹ مواد خود شفا بخش کی خصوصیت کے ساتھ موادیات کے شعبے میں ایک منفرد سمت ہے۔ یہ جدید مواد اپنی ساخت اور فعالیت کی خصوصیات کو نقصان کے بعد بحال کرنے کے قابل ہیں، جس سے صنعت، تعمیرات، طب اور دیگر شعبوں میں مختلف استعمالات کے لیے نئے افق کھلتے ہیں۔
تعریف اور کام کرنے کے اصول
خود شفا بخش مواد کو ایسے مواد کی حیثیت سے بیان کیا جا سکتا ہے جو میکانیکی، کیمیائی یا حرارتی نقصانات کے بعد خود مرمت کرنے کی صلاحیت رکھتے ہوں۔ ایسے مواد کے کام کرنے کے اصول مختلف میکانزم کے استعمال پر مبنی ہیں، جیسے:
پالیمر مائٹریس: ان میں مائیکرو کیپسول شامل ہیں جن میں بحالی کے ایجنٹس ہوتے ہیں جو نقصان کے وقت جاری ہوتے ہیں۔
نیٹ ورکڈ ساخت: نقصان کی جگہ نئے رابطوں کے قیام کے لیے استعمال کی جاتی ہیں۔
مرحلہ منتقلی: مخصوص حالات میں مواد کی حالت کی تبدیلی، جو اس کی خصوصیات کی بحالی میں مددگار ثابت ہوتی ہے۔
سمارٹ مواد کی اقسام
موجودہ سمارٹ مواد کی کئی اہم اقسام ہیں:
پالیمر خود شفا بخش مواد: تعمیرات اور فرنیچر کی پیداوار میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان کی شکل اور کثافت کو بحال کرنے کی صلاحیت انہیں مختلف کاموں کے لیے مثالی بناتی ہے۔
دھاتی مرکب: انہیں ہوا بازی اور آٹوموٹو انڈسٹری میں استعمال کے لیے تحقیق کی جا رہی ہے۔ زنگ اور میکانیکی نقصانات کے خلاف مزاحمت مصنوعات کی عمر میں اضافہ کرتی ہے۔
سیرامک: یہ انتہائی طاقتور اور درجہ حرارت کے خلاف مزاحم ہوتی ہیں۔ خود شفا بخش سیرامک مواد اعلیٰ ٹیکنالوجی کے شعبے میں نئے مواقع فراہم کرتے ہیں۔
مختلف شعبوں میں استعمال
سمارٹ مواد خود شفا بخش کی خصوصیت کے ساتھ مختلف میدانوں میں استعمال ہو سکتے ہیں:
تعمیرات: خود شفا بخش کنکریٹ اور تعمیراتی ڈھانچے کا استعمال عمارتوں کی عمر کو کافی بڑھاتا ہے اور مرمت اور دیکھ بھال کے اخراجات کم کرتا ہے۔
آٹوموٹو انڈسٹری: ان مواد کا استعمال کار کے جسم میں نقصانات کی سطح کو کم کر سکتا ہے اور حفاظت کو بہتر بنا سکتا ہے۔
طب: طبی آلات میں خود شفا بخش مواد پروتزوں کے قیام یا ایسے امپلانٹس بنانے کے لیے استعمال ہو سکتے ہیں جو جسم کے مطابق ڈھلنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔
توانائی: سمارٹ مواد کو نقصان برداشت کرنے والے توانائی کے ذخیروں اور سسٹمز کے قیام کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
موجودہ تحقیقات اور ترقیات
2020 کی دہائی میں سمارٹ مواد کے شعبے میں تحقیقات سرگرمی سے جاری ہیں۔ دنیا بھر کے سائنسدان نئے مرکبات اور ٹیکنالوجیوں کی تخلیق کے لیے کام کر رہے ہیں جو ان مواد کی کارکردگی کو بڑھا سکیں۔ مالیکیولر ڈیزائن، نانو ٹیکنالوجی اور بایو متاثرہ طریقوں کے لیے نئے نقطہ نظر اختیار کیے جا رہے ہیں۔
فوائد اور نقصانات
خود شفا بخش مواد کے فوائد میں شامل ہیں:
مصنوعات کی عمر میں اضافہ اور مرمت اور تبدیلی کی ضرورت میں کمی۔
ڈھانچوں کی حفاظت اور قابل اعتماد میں بہتری۔
فضلے کی مقدار میں کمی کے ذریعے ماحولیاتی اثرات میں کمی۔
تاہم، تمام فوائد کے باوجود، کچھ نقصانات بھی موجود ہیں:
ایسے مواد کی ترقی اور پیداوار کی قیمت زیادہ ہے۔
روایتی ٹیکنالوجیوں اور مواد کے ساتھ انضمام میں پیچیدگیاں۔
طویل مدتی پائیداری اور کارکردگی کے تعین کے لیے اضافی تحقیقات کی ضرورت۔
سمارٹ مواد کا مستقبل
خود شفا بخش خاصیت کے حامل سمارٹ مواد کا مستقبل بہت امید افزا نظر آتا ہے۔ موافقت اور مرمت کی صلاحیت مختلف شعبوں میں نئے افق کھولتی ہے، موجودہ مسائل کے لیے حل فراہم کرتی ہے۔ مصنوعی ذہانت اور انٹرنیٹ آف تھنگز جیسی دیگر ٹیکنالوجیوں کے ساتھ مل کر، سمارٹ مواد ڈیزائن اور پیداوار کے طریقوں کو مکمل طور پر تبدیل کر سکتے ہیں۔
نتیجہ
سمارٹ مواد خود شفا بخشی کی خاصیت کے ساتھ جدید ٹیکنالوجیوں کی ترقی میں ایک اہم قدم ہیں۔ مختلف شعبوں میں ان کا نفاذ مؤثریت، حفاظت اور اقتصادی فائدہ اٹھانے میں بڑی مدد کر سکتا ہے۔ موجودہ چیلنجز کے باوجود، اس شعبے میں سرگرم تحقیقات اور ترقیات نئے افق کھولتی ہیں جو مستقبل کے مواد کے بارے میں نقطہ نظر کو تبدیل کر سکتی ہیں۔
تاریخی انسائیکلوپیڈیا