इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी जर्नल

3D-मुद्रित सतत और लघु कार्बन फाइबर प्रबलित समग्र मेटामटेरियल्स, अनुकूलनीय नकारात्मक पॉइसन अनुपात के साथ

युआन चेन

वर्तमान में, मेटामटेरियल्स अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला, जैसे स्मार्ट मटेरियल, ग्रेडेड मटेरियल, शेप मेमोरी एलॉय, बायोमटेरियल आदि के साथ अधिक ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। इस अध्ययन ने निरंतर और लघु कार्बन फाइबर प्रबलित समग्र मेटामटेरियल को नकारात्मक पॉइसन अनुपात के साथ संपन्न करने के लिए 3डी प्रिंटिंग के साथ एक एकीकृत कम्प्यूटेशनल डिज़ाइन विधि विकसित की है। सबसे पहले, फ्यूज्ड फिलामेंट फैब्रिकेशन के साथ 3डी प्रिंटिंग सेट-अप का निर्धारण करने के लिए होमोजिनाइजेशन-आधारित टोपोलॉजी ऑप्टिमाइजेशन और फाइबर प्लेसमेंट पद्धति को एकीकृत करने वाली एक बहु-विषयक तकनीक का उपयोग करके निरंतर कार्बन फाइबर (CCF) कंपोजिट डिज़ाइन किए गए थे। दूसरा, शुद्ध पॉलियामाइड (PA), लघु कार्बन फाइबर प्रबलित PA (SCF/PA) और CCF प्रबलित PA (CCF/PA) से बने नमूनों का निर्माण किया गया और तुलनात्मक मूल्यांकन के लिए उनका परीक्षण किया गया। अंत में, कार्बन फाइबर सुदृढीकरण के प्रभावों की जांच की गई, जिसमें दिखाया गया कि CCFs (वॉल्यूम% = 0.23) का एक छोटा सा जोड़ नकारात्मक पॉइसन अनुपात को PA मेटामटेरियल के -0.24 से -0.34 तक सुधार सकता है। हालाँकि, अन्य अधिक CCF वॉल्यूम अंश नकारात्मक पॉइसन अनुपात को कम कर देगा