تاہم، اگر مواد زیادہ گرم یا ٹھنڈا ہو جاتا ہے، تو یہ پھیل سکتا ہے یا سکڑ سکتا ہے، اس کا سائز اور/یا شکل بدل سکتا ہے۔ اس رجحان کو تھرمل توسیع کے نام سے جانا جاتا ہے۔ تھرمل ایکسپینشن گتانک ایک ایسی چیز ہے جس کا اکثر حوالہ دیا جاتا ہے جب ہم تھرمل توسیع کے بارے میں بات کرتے ہیں۔ یہ ایک منفرد نمبر ہے جو ہمیں بتاتا ہے کہ درجہ حرارت بدلنے پر مواد کتنا پھیلے گا (جس کا مطلب ہے سائز میں اضافہ) یا معاہدہ (جس کا مطلب ہے سائز میں کمی)۔ بڑے گتانک اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ مواد چھوٹے گتانکوں کے ساتھ اس سے زیادہ بڑا ہوتا ہے۔ یہ عملی طور پر ایک کلیدی تصور ہے — خاص طور پر جب آپ متعدد مواد کے ساتھ کام کر رہے ہوں۔
کچھ مواد، خاص طور پر جو اعلی درجہ حرارت کی توسیع کے گتانک کی نمائش کرتے ہیں، درجہ حرارت کی تبدیلی کے ساتھ شکل کی تبدیلی سے گزرنے کے ذمہ دار ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ مواد، جب بولٹ گرم ہوتا ہے، ایک سرکلر سیگمنٹ میں مڑ سکتا ہے، یا آخر کار شکل سے باہر نکل سکتا ہے، جو میموری پولیمر کی یاد دلاتا ہے۔ اگر ہم اس شکل میں رہنے کے لیے ان مواد پر انحصار کرتے ہیں، تو یہ ایک بہت بڑا مسئلہ ہے۔ ہم کہتے ہیں کہ ہمارے پاس ایک ایسے مواد سے بنا ہوا پل ہے جس میں تھرمل ایکسپینشن گتانک زیادہ ہے۔ جیسے جیسے یہ درجہ حرارت بڑھتا ہے اور پل گرم ہوتا ہے، تو یہ بنیادی طور پر درجہ حرارت کے ساتھ موڑنے/مورفنگ کے تابع ہوتا ہے۔ اب اگر یہ بائی پاس پل ہے تو ان لوگوں نے سفر کے ارد گرد کا فاصلہ اتنا بڑھا دیا ہے کہ اس پل پر گاڑی چلانے والے کسی بھی شخص کے لیے خطرہ ہے۔ کوئی پل جو سیدھے راستے میں تنگ نہ ہو اس پر گاڑی چلانے کے لائق نہیں۔
درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، مواد میں مزید توسیع کا رجحان ہوتا ہے۔ یہ معاملہ تمام مواد کے ساتھ ہے، تاہم اس سے بھی زیادہ اس مواد کے ساتھ ہے جن میں تھرمل توسیعی گتانک زیادہ ہیں۔ اب، اس پر غور کریں: جب ہم ہائی تھرمل ایکسپینشن گتانک والے مواد کو گرم کرتے ہیں، تو یہ اس سے کہیں زیادہ پھیلے گا جب ہم کم گتانک والے مواد کو گرم کرتے ہیں۔ یہ فہرست میں خاص طور پر زیادہ ہے جب ہم مختلف ایپلی کیشنز کے لیے مواد کا انتخاب کر رہے ہیں۔ اگر ہم ایسا مواد چاہتے ہیں جو زیادہ درجہ حرارت پر زیادہ خراب نہ ہو، تو ہمیں کم تھرمل ایکسپینشن گتانک مواد کا انتخاب کرنا چاہیے۔ اس طرح، آپ یقین کر سکتے ہیں کہ یہ پسند کا فیبرک ہے جو مضبوط ہے اور یہ اپنی ساخت کو برقرار رکھے گا۔
لہذا اگر ہم کسی مواد کو گرم کرتے ہیں تو اس کے بنیادی حصے یعنی مالیکیولز ٹھنڈک کے مقابلے میں بہت زیادہ متحرک ہو جاتے ہیں۔ یہ اضافی حرکت بین سالمی قوتوں میں خلل ڈال سکتی ہے اور مواد کی مجموعی طاقت کو نقصان پہنچا سکتی ہے۔ یہ خاص طور پر بڑے تھرمل ایکسپینشن گتانک والے مواد کے لیے ہوتا ہے۔ جب یہ مواد گرم ہو جاتے ہیں تو مالیکیولز کو ایک ساتھ رکھنے والے بانڈز زیادہ آسانی سے ٹوٹنے لگتے ہیں، جو مواد کو بہت زیادہ کمزور کر دیتے ہیں۔ جب ہم چاہتے ہیں کہ ہمارا مواد کسی مقصد کے لیے سخت اور مضبوط ہو۔
مختصر یہ کہ شدید گرمی یا شدید سردی میں، انتہائی حرارتی طور پر توسیع پذیر چیزیں اتنی اچھی نہیں ہوتیں۔ مثال: اس کا کنارہ یہ ہے کہ اگر ہمارے پاس بہت زیادہ ٹھنڈے ماحول میں اعلی قابلیت والا مواد ہے تو یہ بہت سکڑ جائے گا۔ اگر، تاہم، ہم ایک ہی مواد کو انتہائی اعلی درجہ حرارت میں ڈالتے ہیں، تو یہ نمایاں طور پر پھیلتا ہے۔ تو اس کا مطلب یہ ہے کہ مواد غیر مستحکم اور ان طریقوں سے بگاڑ سکتا ہے جس کی ہم توقع نہیں کرتے ہیں۔ ہاتھ میں کام کے لیے صحیح مواد کا انتخاب بیرونی درجہ حرارت کے حوالے سے انتہائی اہمیت کا حامل ہے جس میں ہم کام کر رہے ہیں۔ یہ جاننے کے لیے کہ یہ مواد ان حالات کے ساتھ کس طرح مختلف طریقے سے تعامل کرے گا، ہمیں جان بوجھ کر ان کو کیسے اکٹھا کیا جاتا ہے۔
ایسے مواد کے ساتھ مصنوعات کو ڈیزائن کرنا مشکل ہے جس میں تھرمل توسیع کے گتانک زیادہ ہوں۔ ہمیں اس بات کو یقینی بنانا چاہیے کہ مواد اپنی شکل کو برقرار رکھے اور زیادہ یا کم درجہ حرارت کے ساتھ خراب نہ ہو۔ اور ہمیں یہ یقینی بنانا ہوگا کہ مواد اتنا مضبوط ہے کہ ہم اس کے ساتھ کیا کرنا چاہتے ہیں۔ اس کا ادراک مذکورہ مواد کی زیادہ مقدار کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے اگر ہم مواد کے کم تھرمل توسیعی گتانک والے مواد کے ساتھ معاملہ کر رہے ہوں۔ استعمال شدہ مواد میں اضافہ قدرتی طور پر ایک بھاری اور، اس وجہ سے، مہنگا حتمی مصنوعات کی قیادت کرے گا. ایک اور پہلو جو چیزوں کو پیچیدہ بنا سکتا ہے وہ ہے مواد کو صحیح شکل دینے کے لیے خاص قسم کے مینوفیکچرنگ معیارات کا استعمال۔ یہ اس بات کی ضمانت دینے میں مدد کرتا ہے کہ یہ گرمی سے نہیں ٹوٹے گا اور نہ ہی ٹوٹے گا۔