अमेरिकी राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान नए शोध से पता चलता है कि 3 डी मुद्रित प्लास्टिक, गैस का पता लगाने और संग्रहीत करने के लिए एक बहुमुखी सामग्री के साथ संयुक्त, कम लागत वाली सेंसर और ईंधन कोशिकाओं को बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
यह बहुमुखी सामग्री एक धातु-कार्बनिक ढांचा यौगिक (एमओएफ) है; इन सामग्रियां सरल और सस्ती हैं, और इन सामग्रियों में से कुछ भी हवा से एक विशेष गैस को कैप्चर करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। एक सूक्ष्म दृष्टि से, ये धातु-कार्बनिक फ़्रेम निर्माण के तहत भवनों की तरह दिखते हैं - एक स्टील बीम फ्रेम की आप की कल्पना की स्थानिक संरचना - और एमओएफ के विशेष गुणों में से एक यह है कि यह अपने अंतरिक्ष में द्रव की अनुमति देता है और इसकी किरण तरल पदार्थ के एक विशिष्ट भाग को अवशोषित करेगी, और शेष विशिष्ट तरल प्रवाह इन विशिष्ट भागों को पकड़ने के लिए। यह सामग्री अन्य हाइड्रोकार्बन को परिष्कृत और परिष्कृत करने के लिए एक बहुत ही संभावित उम्मीदवार है।
धातु-कार्बनिक ढांचे के यौगिकों ने एनआईएसटी और अमेरिकी विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है क्योंकि यह सामग्री लागत प्रभावी सेंसिंग तकनीक के लिए नींव रख सकती है उदाहरण के लिए, यह निश्चित MOFs मीथेन या कार्बन डाइऑक्साइड, एक ग्रीनहाउस गैस फिल्टर करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता। समस्या यह है, तथापि, कि धूल के महीन कणों के आकार के बारे साथ नव निर्मित MOFs की मात्रा। और अगर आप इन सामग्रियों का उपयोग भी उंगलियों से दूर स्लाइड एक उपयोगी सेंसर बहुत मुश्किल है।
इस समस्या को हल करने के लिए, टीम प्लास्टिक 3 डी प्रिंटर एक साथ मिश्रित इस्तेमाल के साथ MOFs करने की कोशिश करने का फैसला किया। इतना ही नहीं सिंथेटिक प्लास्टिक सामग्री टीम के वांछित आकार में ढाला जा सकता है, लेकिन यह भी इसके माध्यम से गैस जाने के लिए पर्याप्त पारगम्यता है, कि , MOFs एक विशेष गैस अणु जांच टीम पता लगा सकते हैं चाहता था, लेकिन मिश्रण के बाद, MOFs काम करेंगे?
उन्नत पॉलिमर प्रौद्योगिकी पर एक पत्र में, शोधकर्ताओं ने कहा कि यह विचार न केवल सेंसर के लिए बल्कि अन्य एप्लिकेशन के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है। एमओएफ और प्लास्टिक अच्छी तरह से एक साथ काम करते हैं उदाहरण के लिए, जब यह मिश्रण पिघलाता है, तो एमओएफ प्लास्टिक के निचले हिस्से में न केवल बसा है, बल्कि पूरे मिश्रण में समान रूप से वितरित किया जाएगा।
एनआईएसटी के सेंसर विशेषज्ञ ज़ीशान अहमद ने कहा: "मोटर वाहन उद्योग हाइड्रोजन संचालित वाहनों के लिए ईंधन की सस्ती, हल्के रास्ते की तलाश कर रहा है और हमें उम्मीद है कि एमओएफ और प्लास्टिक का मिश्रण हाइड्रोजन संचालित ईंधन टैंक का आधार बनायेगा।"
कागज भी पता चलता है कि, जब एक ठोस प्लास्टिक के मिश्रण और एक ही समय में हाइड्रोजन के संपर्क में है, यह प्लास्टिक ही हाइड्रोजन तुलना में 50 गुना से अतिरिक्त है, जो पता चलता है कि प्लास्टिक और एक साथ मिश्रित, की MOFs अभी भी प्रभावी ढंग से कार्य कर सकते हैं बरकरार रखती है। ये हैं यह परिणाम संतोषजनक है, लेकिन अभी भी ईंधन सेल की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते।
अहमद ने कहा कि उनकी टीम आशावादी है कि यह विचार सुधार किया जा सकता है और यह एक वास्तविकता है, और उन्होंने नाइट्रोजन को अवशोषित करने में दो अन्य एमओएफ की भूमिका पर चर्चा करते हुए एक दूसरे आगामी पत्र में एक प्रारंभिक अध्ययन किया है। हाइड्रोजन और यह भी दिखाता है कि एमओएफ और प्लास्टिक्स के इस मिश्रण पर आर्द्रता में गिरावट के प्रभाव को कम कैसे किया जाए। टीम वर्तमान में एमआईएफ आधारित सेंसर विकसित करने के लिए अन्य एनआईएसटी अनुसंधान समूहों के साथ काम करने के अवसर तलाश रही है।
एनआईएसटी के एक वैज्ञानिक, Zeeshan अहमद ने कहा: 'हमारा लक्ष्य एक भंडारण विधि है जो 4.5% तक हाइड्रोजन जमा कर सकता है, और अब हमारे पास 1% से कम भंडारण है, लेकिन एक भौतिक दृष्टि से हमें इसकी आवश्यकता नहीं है इस लक्ष्य को हासिल करने और महत्वपूर्ण सुधार करने के लिए, इसलिए हम देखते हैं कि कांच या प्लास्टिक पहले से ही आधा भरा हो सकता है।