Electrorheological fluid
ইলেক্ট্রোরিওলজিক্যাল (ইআর) তরল হল বৈদ্যুতিকভাবে অন্তরক তরলে অত্যন্ত সূক্ষ্ম অ-পরিবাহী কিন্তু বৈদ্যুতিকভাবে সক্রিয় কণাগুলির (50 মাইক্রোমিটার ব্যাস পর্যন্ত) স্থগিতকরণ। এই তরলগুলির আপাত সান্দ্রতা একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ায় 100,000 পর্যন্ত ক্রম দ্বারা বিপরীতমুখীভাবে পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ ই. আর তরল একটি তরলের সামঞ্জস্য থেকে একটি জেলের মধ্যে যেতে পারে এবং মিলিসেকেন্ডের ক্রমানুসারে প্রতিক্রিয়া সময় সহ ফিরে যেতে পারে। এর আবিষ্কারক, মার্কিন উদ্ভাবক উইলিস উইনস্লো, যিনি 1947 সালে এই প্রভাবের উপর মার্কিন পেটেন্ট পেয়েছিলেন এবং 1949 সালে প্রকাশিত একটি নিবন্ধ লিখেছিলেন, তার নামানুসারে এই প্রভাবকে কখনও কখনও উইনস্লো প্রভাব বলা হয়। ই. আর প্রভাব আপাত সান্দ্রতার পরিবর্তন প্রয়োগকৃত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপর নির্ভরশীল, অর্থাৎ। সম্ভাব্যকে প্লেটগুলির মধ্যে দূরত্ব দ্বারা ভাগ করা হয়। পরিবর্তনটি সান্দ্রতার একটি সহজ পরিবর্তন নয়, তাই এই তরলগুলি এখন পুরানো শব্দ ইলেক্ট্রো ভিসকাস তরলগুলির পরিবর্তে ইআর তরল হিসাবে পরিচিত। এই প্রভাবটিকে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপর নির্ভরশীল শিয়ার ফলন চাপ হিসাবে আরও ভালভাবে বর্ণনা করা হয়। সক্রিয় হলে একটি ই. আর তরল বিংহাম প্লাস্টিকের (এক ধরনের ভিস্কোইলাস্টিক উপাদান) মতো আচরণ করে, যার ফলন বিন্দু বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়। ফলন বিন্দুতে পৌঁছানোর পরে, তরলটি তরল হিসাবে শিয়ার করে, অর্থাৎ। বর্ধিত শিয়ার স্ট্রেস শিয়ারের হারের সাথে আনুপাতিক (একটি নিউটনীয় তরলে কোনও ফলন বিন্দু নেই এবং স্ট্রেস শিয়ারের সাথে সরাসরি আনুপাতিক)। তাই প্রয়োগকৃত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সামঞ্জস্য করে তরলের গতির প্রতিরোধকে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। সংমিশ্রণ এবং তত্ত্ব ই. আর তরল হল এক ধরনের স্মার্ট তরল। হালকা উদ্ভিজ্জ তেল বা (আরও ভাল) সিলিকন তেলে কর্নফ্লাওয়ার মিশিয়ে একটি সাধারণ ইআর তরল তৈরি করা যেতে পারে। প্রভাবটি ব্যাখ্যা করার জন্য দুটি প্রধান তত্ত্ব রয়েছেঃ আন্তঃমুখীয় টান বা 'জল সেতু' তত্ত্ব এবং স্থির বিদ্যুত্ তত্ত্ব। জল সেতু তত্ত্বটি একটি তিন পর্যায়ের ব্যবস্থা ধরে নেয়, কণাগুলিতে তৃতীয় পর্যায় থাকে যা আরেকটি তরল (যেমন। জল) প্রধান পর্যায়ের তরলের সাথে অমিশ্রণীয় (যেমন। তেল)। কোনও প্রয়োগকৃত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র না থাকায় তৃতীয় পর্যায়টি দৃঢ়ভাবে কণার প্রতি আকৃষ্ট হয় এবং এর মধ্যে ধরে রাখা হয়। এর অর্থ হল ই. আর তরল হল কণাগুলির একটি ঝুলন, যা তরল হিসাবে আচরণ করে। যখন একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয় তখন তৃতীয় পর্যায়টি ইলেক্ট্রো অসমোসিস দ্বারা কণাগুলির একপাশে চালিত হয় এবং সংলগ্ন কণাগুলিকে একত্রিত করে শৃঙ্খল তৈরি করে। এই শৃঙ্খল কাঠামোর অর্থ হল ইআর তরল একটি কঠিন পদার্থে পরিণত হয়েছে। ইলেকট্রোস্ট্যাটিক তত্ত্বটি মাত্র একটি দ্বি-পর্যায় ব্যবস্থার অনুমান করে, যেখানে ডাইলেক্ট্রিক কণাগুলি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ শৃঙ্খল তৈরি করে যা ম্যাগনেটোরিওলজিকাল তরল (এমআর) তরলগুলি কীভাবে কাজ করে তার অনুরূপ। একটি ই. আর তরল একটি ইনসুলেটরে আবৃত একটি কন্ডাক্টর থেকে তৈরি কঠিন পর্যায় দিয়ে তৈরি করা হয়েছে। এই ইআর তরল স্পষ্টভাবে জল সেতু মডেল দ্বারা কাজ করতে পারে না। যাইহোক, যদিও দেখানো হয় যে কিছু ইআর তরল স্থির তড়িৎ প্রভাব দ্বারা কাজ করে, তবে এটি প্রমাণ করে না যে সমস্ত ইআর তরল তা করে। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রভাবের উপর কাজ করে এমন একটি ইআর তরল থাকার সুবিধা হল ফুটো স্রোতের নির্মূল, অর্থাৎ। সম্ভবত কোনও সরাসরি স্রোত নেই। অবশ্যই, যেহেতু ই. আর যন্ত্রগুলি ক্যাপাসিটার হিসাবে বৈদ্যুতিকভাবে আচরণ করে এবং ই. আর প্রভাবের প্রধান সুবিধা হল প্রতিক্রিয়ার গতি, তাই একটি বিকল্প বিদ্যুৎ প্রত্যাশিত। এই কণাগুলি বৈদ্যুতিকভাবে সক্রিয়। এগুলি ফেরোইলেকট্রিক হতে পারে বা উপরে উল্লিখিত হিসাবে, একটি অন্তরকের সাথে প্রলেপ দেওয়া একটি পরিবাহী উপাদান থেকে তৈরি হতে পারে, বা বৈদ্যুতিন-মহাজাগতিকভাবে সক্রিয় কণা হতে পারে। ফেরোইলেকট্রিক বা পরিবাহী উপাদানের ক্ষেত্রে, কণাগুলির একটি উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক থাকবে। এখানে একটি পরিবাহীর অস্তরক সম্পর্কে কিছু বিভ্রান্তি থাকতে পারে, কিন্তু "যদি একটি উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক সহ একটি উপাদান একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়, তবে সেই ক্ষেত্রের মাত্রা অস্তরকের আয়তনের মধ্যে পরিমাপযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে" (প্রধান পৃষ্ঠাটি দেখুনঃ অস্তরক ধ্রুবক), এবং যেহেতু একটি আদর্শ পরিবাহীতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য, তাই এই প্রসঙ্গে একটি পরিবাহীর অস্তরক ধ্রুবক অসীম। ই. আর প্রভাবকে প্রভাবিত করে এমন আরেকটি কারণ হল বিদ্যুদ্বাহকের জ্যামিতি। সমান্তরাল খাঁজযুক্ত বিদ্যুদ্বাহকের প্রবর্তন ই. আর প্রভাবের সামান্য বৃদ্ধি দেখিয়েছে কিন্তু লম্ব খাঁজযুক্ত বিদ্যুদ্বাহকগুলি ই. আর প্রভাবকে দ্বিগুণ করেছে। বৈদ্যুতিকভাবে মেরুকরণযোগ্য উপকরণ দিয়ে বিদ্যুদ্বাহকগুলিকে প্রলেপ দিয়ে ই. আর প্রভাবের অনেক বেশি বৃদ্ধি পাওয়া যেতে পারে। এটি ডাইইলেক্ট্রোফোরেসিসের স্বাভাবিক অসুবিধাকে একটি দরকারী প্রভাবে পরিণত করে। এটি ই. আর তরলে ফুটো স্রোত হ্রাস করার প্রভাবও রাখে। 2003 সালে দৈত্য তড়িৎ-তাত্ত্বিক (জি. ই. আর) তরল আবিষ্কৃত হয় এবং অন্যান্য অনেক ই. আর তরলের তুলনায় উচ্চ ফলন ক্ষমতা বজায় রাখতে সক্ষম। জিইআর তরল সিলিকন তেলে ঝুলন্ত বেরিয়াম টাইটানিয়াম অক্সালেটের ইউরিয়া লেপা ন্যানো পার্টিকেল নিয়ে গঠিত। উচ্চ ফলন শক্তি কণাগুলির উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক, কণাগুলির ছোট আকার এবং ইউরিয়া আবরণের কারণে হয়। জি. ই. আর-এর আরেকটি সুবিধা হল যে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র 1 কে. ভি/মিমি-তে পৌঁছনোর পর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি এবং ফলন শক্তির মধ্যে সম্পর্ক রৈখিক হয়। জিইআর একটি উচ্চ ফলন শক্তি, তবে অন্যান্য অনেক ইআর তরলের তুলনায় কম বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি এবং কম বিদ্যুৎ ঘনত্বের তরল। সাসপেনশন প্রস্তুতির পদ্ধতি দেওয়া আছে। প্রধান উদ্বেগ হ 'ল কণাগুলির প্রস্তুতির জন্য অক্সালিক অ্যাসিডের ব্যবহার কারণ এটি একটি শক্তিশালী জৈব অ্যাসিড। প্রয়োগ ইআর তরলের স্বাভাবিক প্রয়োগ দ্রুত কার্যকরী জলবাহী ভালভ এবং খপ্পরগুলিতে হয়, প্লেটগুলির মধ্যে বিচ্ছেদ 1 মিমি ক্রমে এবং প্রয়োগযোগ্য সম্ভাব্যতা 1 কেভি ক্রমে থাকে। সহজ কথায়, যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি ইআর জলবাহী ভালভ বন্ধ করা হয় বা একটি ইআর ক্লাচের প্লেটগুলি একসঙ্গে লক করা হয়, যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি সরানো হয় তখন ইআর জলবাহী ভালভ খোলা থাকে বা ক্লাচ প্লেটগুলি বিচ্ছিন্ন করা হয়। অন্যান্য সাধারণ প্রয়োগগুলি হল ইআর ব্রেক (একটি ব্রেককে একপাশে স্থির একটি ক্লাচ হিসাবে ভাবুন) এবং শক অ্যাবসর্বার (যা একটি বন্ধ জলবাহী ব্যবস্থা হিসাবে মনে করা যেতে পারে যেখানে শকটি একটি ভালভের মাধ্যমে তরল পাম্প করার চেষ্টা করার জন্য ব্যবহার করা হয়)। এই তরলগুলির জন্য অনেক অভিনব ব্যবহার রয়েছে। সম্ভাব্য ব্যবহারগুলি সঠিক ঘর্ষণ পলিশিং এবং হ্যাপটিক কন্ট্রোলার এবং স্পর্শকাতর প্রদর্শন হিসাবে হয়। ইআর তরলের নমনীয় ইলেকট্রনিক্সে সম্ভাব্য প্রয়োগের প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে, তরলটি রোলযোগ্য স্ক্রিন এবং কীপ্যাডের মতো উপাদানগুলিতে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, যেখানে তরলের সান্দ্রতা-পরিবর্তনকারী গুণাবলী রোলযোগ্য উপাদানগুলিকে ব্যবহারের জন্য অনমনীয় হতে দেয় এবং ব্যবহার না করার সময় সংরক্ষণের জন্য রোল এবং প্রত্যাহার করতে নমনীয়। মটোরোলা 2006 সালে মোবাইল ডিভাইস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি পেটেন্ট আবেদন দায়ের করে। সমস্যা এবং সুবিধা একটি বড় সমস্যা হল যে ইআর তরলগুলি সাসপেনশন, তাই সময়ের সাথে সাথে এগুলি স্থির হয়ে যায়, তাই উন্নত ইআর তরলগুলি কঠিন এবং তরল উপাদানগুলির ঘনত্বের সাথে মেলে বা ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে এই সমস্যাটি মোকাবেলা করে, যা ইআর তরলগুলিকে চৌম্বকীয় তরলগুলির বিকাশের সাথে সামঞ্জস্য করে। আরেকটি সমস্যা হল যে বাতাসের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ হল ~ 3 কেভি/মিমি, যা ইআর যন্ত্রগুলির পরিচালনার জন্য প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কাছাকাছি। একটি সুবিধা হল যে একটি ই. আর যন্ত্র প্রভাব নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত বৈদ্যুতিক শক্তির তুলনায় যথেষ্ট বেশি যান্ত্রিক শক্তি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, অর্থাৎ। এটি একটি শক্তি পরিবর্ধক হিসাবে কাজ করতে পারে। কিন্তু প্রধান সুবিধা হল প্রতিক্রিয়ার গতি। এত বড় পরিমাণে যান্ত্রিক বা জলবাহী শক্তি এত দ্রুত নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম আরও কয়েকটি প্রভাব রয়েছে। দুর্ভাগ্যবশত, শিয়ার বা ফ্লো মোডে ব্যবহৃত বেশিরভাগ ইলেক্ট্রোরিওলজিকাল তরল দ্বারা আপাত সান্দ্রতার বৃদ্ধি তুলনামূলকভাবে সীমিত। ইআর তরল একটি নিউটনীয় তরল থেকে আংশিক স্ফটিকাকার "আধা-শক্ত স্ল্যাশ"-এ পরিবর্তিত হয়। যাইহোক, একটি প্রায় সম্পূর্ণ তরল থেকে কঠিন পর্যায়ে পরিবর্তন পাওয়া যেতে পারে যখন তড়িৎ-তাত্ত্বিক তরল অতিরিক্তভাবে কম্প্রেসিভ স্ট্রেস অনুভব করে। এই প্রভাবটি তড়িৎ-তাত্ত্বিক ব্রেইল প্রদর্শন এবং খুব কার্যকর খপ্পর সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়েছে। আরও দেখুন কন্টিনিউম মেকানিক্স ডেবি-ফালকেনহেগন প্রভাব তড়িৎ সক্রিয় পলিমার তড়িৎ সংশ্লেষ তড়িৎ সংশ্লেষিত প্রভাব ফেরফ্লুইড ফ্লুইড মেকানিক্স ম্যাগনেটোরিওলজিকাল ফ্লুইড ইলেক্ট্রোয়েটিং স্মার্ট ফ্লুইড রেফারেন্স স্মার্ট উপকরণ