ፖረስ ሲሊከን ካርቦይድ ሴራሚክስ ምንድን ነው?

ናሙናዎቹ መቼባለ ቀዳዳ ሲሊከን ካርቦይድ ሴራሚክስለመጀመሪያ ጊዜ በላብራቶሪ ውስጥ የታዩት፣ በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ስር የቀረቡት የማር ወለላ መሰል መዋቅሮች ልክ በሚሊዮን ጊዜ የተጨመረ የንብ ቀፎ ይመስላሉ። ይህ ልዩ ቁሳቁስ ከ15-60% የሆነ ቀዳዳ ያለው ሲሆን ከአየር መንገድ ሞተሮች የማቃጠያ ክፍሎች ወደ ዕለታዊ ሕይወታችን በጸጥታ እየተንቀሳቀሰ ነው።

በ1600℃ በሚሆን የጋዝ ተርባይን ውስጥ፣ ተራ ቁሳቁሶች ለረጅም ጊዜ ወደ ቀለጠ ብረት ተለውጠዋል፣ ነገር ግን ቀዳዳ ያለው ሲሊኮን ካርቦይድ አስደናቂ መረጋጋትን ይጠብቃል። ባለፈው ዓመት፣ አንድ ተመራማሪ የቻይና የሳይንስ አካዳሚ የሻንጋይ የሴራሚክስ ተቋምን ሲጎበኙ፣ አስደሳች ሙከራ አሳይተዋል፡- ቀዳዳ ያለው የሲሊኮን ካርቦይድ ወረቀት በኦክስጅን-አሲቴሊን ነበልባል (በ3000℃ አካባቢ) ውስጥ በማስቀመጥ፣ በጀርባው ላይ ያለው የሙቀት መለኪያ በ72℃ ብቻ ​​ከፍ እንዳለ አሳይቷል። ከβ-SiC ክሪስታል መዋቅር የተገኘው ይህ የሙቀት መቋቋም ለጠፈር መንኮራኩር የሙቀት መከላከያ ስርዓት "የማይታይ ትጥቅ" ያደርገዋል። የተሻለ ሆኖ፣ እነዚያ ማይክሮን መጠን ያላቸው ቀዳዳዎች እንደ ስፍር ቁጥር የሌላቸው ትናንሽ ጭስ ማውጫዎች ናቸው፣ ይህም የሙቀት ማስተላለፊያ ቅልጥፍናን ከጠንካራ ሴራሚክስ ጋር ሲነጻጸር በ40-60% ይቀንሳል።

ምናልባትም የቁሳቁስ ሳይንቲስቶች እንኳን ይህ ዓይነቱ ሴራሚክ በመጀመሪያ ለከባድ አካባቢዎች የተዘጋጀ ሲሆን በሕክምና መስክ ሁለተኛ ጸደይ እንደሚያጋጥመው አልጠበቁም። በ2024 በጆርናል ኦፍ ባዮማቴሪያልስ የታተመው ክሊኒካዊ ጥናት እንደሚያሳየው የግራዲየንት ቀዳዳ መጠን ያላቸው የሲሊኮን ካርቦይድ ስካፎልዶች (በወለሉ ላይ 5 μm እና ከታች 200 μm) ከባህላዊ የቲታኒየም ቅይጥ ተከላዎች 2.3 እጥፍ የሚበልጥ የአጥንት ውህደት መጠን አላቸው።

ቀዳዳ ያለው ሲሊከን ካርባይድ የማዘጋጀት ሂደት ራሱ የኬሚካል አስማት ነው። በቀዳዳ ቅርጽ ሰጪ ወኪል ዘዴ (በተለምዶ ፖሊሜቲል ሜታክሪሌት ማይክሮስፌርስ) ወይም በምላሽ ሲንተሪንግ ዘዴ፣ የቁሳቁስ መሐንዲሶች እንደ ሽቶ አምራቾች ያሉ የቀዳዳ ባህሪያትን በትክክል መቆጣጠር ይችላሉ። የሚገርመው ነገር፣ በዩናይትድ ስቴትስ የ3M ኩባንያ የቅርብ ጊዜ የፈጠራ ባለቤትነት እንደሚያሳየው እንደገና ጥቅም ላይ የዋለ ዲያቶማይት እንደ ተፈጥሯዊ አብነት መጠቀም የምርት ወጪዎችን በ18% ከመቀነሱም በላይ በድንገት ከኮራል አጥንቶች ጋር ተመሳሳይ የሆነ የባዮኒክ መዋቅር ያገኛል። ይህ “ብክነትን ወደ ሀብት የመቀየር” ዘዴ ከታኦይዝም ጥበብ ጋር በትክክል ይጣጣማል “የከንቱዎች ጥቅም”።

ማመልከቻ

• በአካባቢ ጥበቃ ዘርፍ፡-የዲዝል ተሽከርካሪ ቅንጣት ማጣሪያዎች (DPF) ዋና ቁሳቁስ እንደመሆኑ መጠን፣ ከPM2.5 99.7% መያዝ ይችላል።
•  የኢነርጂ አብዮት፡ለጠንካራ ኦክሳይድ የነዳጅ ሴሎች (SOFC) የኤሌክትሮድ ድጋፍ የኃይል ማመንጫ ቅልጥፍናን ወደ 65% ያሳድጋል
•  ባዮሜዲካል፡በ3-ልኬት የታተሙ የአጥንት ቅርፊቶች ቀዳዳ መዋቅር የሕዋስ እድገትን ያበረታታል እና ክሊኒካዊ የፈውስ ዑደቱን በ30% ያሳጥረዋል።
•  የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ፡የዋፈር ፖሊሽንግ ፓዶች የህይወት ዘመን በሦስት እጥፍ ተራዝሟል፣ እና የTSMC 3nm ሂደት በጅምላ ተገዝቷል