লেজার সিন্টারিং অতি-উচ্চ তাপমাত্রার সিরামিক উৎপাদনে বিপ্লব ঘটিয়েছে

এনসি স্টেটের অধ্যাপক চেরিল জু বলেছেন, "উদ্ভাবনী বিজ্ঞান এবং প্রকৌশলের সংমিশ্রণ ক্রমাগত উন্নতির দিকে এগিয়ে যাওয়ায় সিরামিকের ভবিষ্যৎ উজ্জ্বল দেখাচ্ছে।" নর্থ ক্যারোলিনা স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষকরা ২০২৫ সালের ১৪ই মে অতি-উচ্চ তাপমাত্রার সিরামিক তৈরির জন্য একটি যুগান্তকারী লেজার সিন্টারিং কৌশল উন্মোচন করেছেন।

নতুন এই পদ্ধতিটি হ্যাফনিয়াম কার্বাইড (HfC) এর মতো সিরামিকের উৎপাদনকে উল্লেখযোগ্যভাবে সরল করে, যা এর ব্যতিক্রমী তাপ প্রতিরোধের জন্য পরিচিত। ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিতে ২,২০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়, তবে লেজার কৌশলটি দ্রুত এবং আরও বেশি শক্তি সাশ্রয়ী।

এই প্রক্রিয়ার মধ্যে একটি নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে একটি তরল পলিমার প্রি-কার্সারের উপর ১২০ ওয়াটের একটি লেজার রশ্মি পরিচালনা করা জড়িত। এটি তরলকে একটি কঠিন সিরামিক উপাদানে রূপান্তরিত করে, যা আবরণ বা থ্রিডি-মুদ্রিত কাঠামোর জন্য উপযুক্ত। ঐতিহ্যবাহী সিন্টারিংয়ের বিপরীতে, লেজার সিন্টারিং কৌশলটি বহনযোগ্য।

একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ হল হাইপারসনিক প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত কার্বন কম্পোজিটের জন্য প্রতিরক্ষামূলক আবরণ তৈরি করা। স্থানীয় লেজার সিন্টারিং কাঠামোগত ক্ষতি কমায় এবং তাপীয় সুরক্ষা বাড়ায়। এই কৌশলটি অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের সাথেও একত্রিত হয়, যা জটিল থ্রিডি সিরামিক কাঠামো তৈরি করতে সক্ষম করে।

লেজার কৌশলটি কমপক্ষে ৫০% রূপান্তর দক্ষতার দাবি করে, যা ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতির ২০-৪০% থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এর ফলে অপচয় কম হয় এবং একটি আরও টেকসই উৎপাদন পদ্ধতি পাওয়া যায়। দলটি সফলভাবে স্ফটিক, ফেজ-পিওর HfC তৈরি করেছে, যা চরম পরিবেশের জন্য প্রযুক্তির সম্ভাবনা প্রদর্শন করে।

কার্বন-ফাইবার কম্পোজিটের উপর প্রয়োগ করা HfC আবরণের পরীক্ষাগুলোতে তাপীয় সুরক্ষা ব্যবস্থার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিশালী আনুগত্য এবং অভিন্ন আচ্ছাদন দেখা গেছে। এটি মহাকাশ এবং অন্যান্য শিল্পে উন্নত প্রকৌশল প্রয়োগের দরজা খুলে দেয়। আমেরিকান সিরামিক সোসাইটির জার্নালে প্রকাশিত গবেষণাটি এই কৌশলগুলো আরও বেশি করে গ্রহণ করতে উৎসাহিত করবে বলে আশা করা যায়।