يعمل الباحثون في معهد بحوث بوردو التطبيقية (PARI) على تطوير تقنية جديدة تعتمد على التصنيع الإضافي لإنتاج السيراميك الداكن، وهو مادة تتميز بمقاومتها العالية للتآكل والمتانة، ما يجعلها مثالية لاستخدامها في المركبات الفرط صوتية.
ووفقًا لتقرير نشرته مجلة ذا ديفينس بوست، يستفيد الباحثون من الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية معالجة الضوء الرقمي (DLP) لإنتاج السيراميك الداكن بدقة متناهية، مما يتيح تصميم مكونات بأشكال وأحجام معقدة مع أسطح ناعمة للغاية.
ابتكارات في التصنيع الفرط صوتي
رودني ترايس، قائد المشروع، أوضح أن هذه التقنية تتيح إنتاج هياكل هندسية متطورة بدقة تصل إلى مستوى الميكرون، مما يفتح آفاقًا واسعة لتطبيقات المركبات الفرط صوتية.
وأضاف: “استطعنا من خلال هذه العملية طباعة أشكال متنوعة، مثل المخاريط الحادة وأنصاف الكرات، وهي عناصر أساسية في تصميم المركبات الفرط صوتية.”
ولا تُعد هذه المحاولة الأولى للولايات المتحدة في استخدام تقنيات التصنيع الإضافي لتعزيز تطوير الأنظمة الفرط صوتية، إذ وقّع البنتاغون في مايو 2024 عقدًا مع شركة Aerojet Rocketdyne لتطوير نموذج أولي لنظام دفع فرط صوتي يعتمد على الطباعة ثلاثية الأبعاد.
التحديات التقنية والحلول المقترحة
رغم المزايا الفريدة للسيراميك الداكن في البيئات القاسية، إلا أن لونه الداكن يشكل تحديًا عند استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المعتمدة على معالجة الضوء الرقمي.
وتعتمد هذه التقنية على الأشعة فوق البنفسجية لتصلّب المادة، غير أن الألوان الداكنة تمتص الضوء فوق البنفسجي، مما يؤدي إلى إبطاء عملية التصلّب وإطالة مدة الإنتاج.
وأشار ترايس إلى هذه العقبة قائلاً: “نظرًا لأن المساحيق الداكنة تمتص الضوء فوق البنفسجي، فإننا لا نستطيع تشكيل طبقات سميكة كما هو مطلوب، مما يؤدي إلى أعماق تصلّب ضحلة ويؤثر على سرعة الإنتاج.”
لمواجهة هذا التحدي، يعتزم الفريق التعاون مع خبراء في المجال لاستكشاف تقنيات بديلة، تشمل تطوير أنظمة مبتكرة ومعالجات سطحية جديدة وطرق تصنيع متقدمة، بهدف تحسين عملية التصنيع وتسريع الإنتاج، مما يعزز من كفاءة المواد المستخدمة في الطائرات والصواريخ الفرط صوتية.
وكالة ستيب
About The Author
