به گزارش اينپيا به نقل از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، محققان دانشگاه رايس به رهبري محقق ايراني «سيد محمد سجادي» به آزمايش پليمرهاي مبتني بر توبولان‌ها پرداختند، توبولان‌ها ساختارهاي ميکروسکوپي و متشکل از نانو لوله‌هاي‌کربني متصل به يکديگر هستند و داراي قدرت فوق‌العاده‌اي اند، اين فناوري قابل استفاده در حوزه‌هايي نظير هوافضا، خودرو، ورزش، بسته بندي و زيست‌پزشکي است، اين گروه ثابت کردند که با استفاده از چاپ سه بعدي امکان توليد اين پليمرها وجود دارد.
يک ماده سبک و پر از حفره هاي ريز که داراي سختي برابر با الماس باشد بسيار جذاب به نظر مي‌رسد. محققان دانشگاه رايس به آزمايش پليمرهاي مبتني بر توبولان‌ها پرداختند، توبولان‌ها ساختارهاي ميکروسکوپي و متشکل از نانو لوله‌هاي‌کربني متصل به يکديگر هستند و داراي قدرت فوق‌العاده‌اي هستند، سازه‌هاي پليمري مانند توبولان که در دانشگاه رايس توليد شده است، داراي مقاومتي به مراتب بهتر نسبت به سازه مکعبي ساخته شده از پليمر مرجع است.
مقاومت اين مکعب‌هاي ساخته شده در برابر گلوله مورد آزمايش قرار گرفته است، نتايج آزمايش‌ها نشان داد که اين گلوله‌ها تقريباً در لايه دوم سازه‌هاي توبول متوقف شدند و هيچ خسارت قابل توجهي فراتر از آن لايه مشاهده نشده است؛ اما گلوله‌هايي که با همان سرعت به مکعب مرجع برخورد کردند، شکاف‌هايي را در کل مکعب به وجود آوردند.
دانشمندان نشان دادند که مي‌توان توبول‌ها را به صورت بلوک‌هاي پليمري سه بعدي چاپ کرد، در طي آزمايش‌هاي انجام داده شده مشخص شد که بلوک‌هاي پليمري ساخته شده از توبول، هنگامي که مورد اصابت يک گلوله قرار مي‌گيرد، نسبت به همان مواد پليمري بدون حفره بهتر عمل مي‌کند، بلوک‌ها نيز بدون اينکه از يکديگر جدا شوند، بسيار فشرده مي‌شوند.
به گفته سجادي، سامانه‌هاي نظري مختلفي وجود دارند که تا قبل از ساخته شدن امکان بهره‌مند شدن مردم از خواص آن‌ها وجود ندارد، اما با چاپ سه بعدي مي‌توان از خواص مکانيکي پيش‌بيني شده استفاده کرد و به خصوصيات مکانيکي قابل تنظيم دست يافت.
آزمايش‌هاي انجام شده توسط اين گروه تحقيقاتي به اين صورت بود که گلوله‌هايي با سرعت ۸.۵ کيلومتر در ثانيه به مکعب‌هايي با الگوي ثابت و جامد شليک شد، گروهي از مکعب‌هاي ساخته شده با توبولان و داراي حفرات متعددي بودند و ديگر مکعب‌ها از يک پليمر مرجع ساخته شده بودند، به گفته سجادي نتايج اين آزمايش‌ها بسيار چشمگير است.
بلوک‌هاي توبولاني، ۱۰ برابر بهتر از يک بلوک جامد از همان مواد عمل کردند، به طوري که گلوله در لايه دوم سازه توبولاني گير کرد اما در بلوک جامد، ترک‌هايي در کل ساختار پخش شد، اين آزمايش نشان داد که چگونه يک شبکه پليمري متخلخل اجازه مي‌دهد بلوک‌هاي توبولاني بدون ترک خوردگي روي هم فرو بريزند.
سازه‌هاي توبولاني مانند فلز، سراميک و پليمر فقط با اندازه چاپگر محدود مي‌شوند، بهينه سازي طرح شبکه مي‌تواند منجر به ساخت مواد سبک‌تر و مقاوم‌تري براي کاربردهاي عمراني، هوافضا، خودرو، ورزش، بسته بندي و زيست‌پزشکي شود.