ساختارهای سلسله‌مراتبیِ فلزیِ الهام‌گرفته از طبیعت: از اصول طراحی طبیعت تا کاربردهای پیشرفته مهندسی مواد

محمدجواد اکبری¹

1) كارشناسي‌ارشد مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه زنجان، زنجان، ايران

کد IOI مقاله : AAGF-AAGBZB
محل انتشار : نهمین کنفرانس بین المللی پژوهش های کاربردی در علوم و مهندسی(carseconf.com/9th)
چکیده :
    ساختارهای سلسله‌مراتبی الهام‌گرفته از طبیعت اخیرا توجه مهندسان مواد و متالورژی را به عنوان یکی از مهم‌ترین حوزه‌های نوظهور به خود جلب نموده‌اند. این مطالعه به مرور، تحلیل و بررسی اصول طراحی طبیعی و کاربردهای مهندسی ساختارهای فلزی ملهم از طبیعت در روش‌های پیشرفته ساخت می‌پردازد. طبیعت در طول میلیون‌ها سال فرایند تکامل، به ایجاد ساختارهایی با عملکرد بهینه از طریق ترکیب چندمقیاسه مواد و هندسه‌های پیچیده مبادرت ورزیده است. از استخوان‌های پرندگان با قدرت و سبکی استثنایی گرفته تا پوسته‌های دوکفه‌ای‌ها دارای چقرمگی بالا، همه نشان‌دهنده اصول طراحی پیشرفته‌ای هستند که می‌توان آن‌ها را در ساختارهای فلزی پیاده‌سازی کرد. امروزه تکنیک‌های «ساخت-افزایشی» مدرن، با امکان کنترل دقیق فرایند ساخت، زمینه تولید ساختارهای پیچیده در سطوح چند‌مقیاسه را فراهم کرده‌اند. این مقاله در همین راستا به تحلیل چالش‌های فعلی، فرصت‌های آتی، و مسیرهای تحقیقاتی در این حوزه می‌پردازد. نتایج نشان می‌دهد که ترکیب اصول طراحی زیستی با فناوری‌های پیشرفته ساخت می‌تواند منجر به توسعه نسل جدیدی از مواد فلزی با خواص مکانیکی بالا شود.

کلمات کلیدی : ساختارهای سلسله‌مراتبی طراحی زیست‌الهام مواد فلزی ساخت افزایشی خواص مکانیکی متالورژی پیشرفته بیومیمتیک مهندسی مواد