যখন নমুনাগুলিছিদ্রযুক্ত সিলিকন কার্বাইড সিরামিকপরীক্ষাগারে প্রথম দেখা এই মৌচাকের মতো কাঠামোটি ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের নিচে দেখতে হুবহু একটি মৌচাকের মতো লাগছিল, যাকে দশ লক্ষ গুণ বড় করে দেখানো হয়েছে। ১৫-৬০% ছিদ্রযুক্ত এই বিশেষ উপাদানটি মহাকাশযানের ইঞ্জিনের দহন কক্ষ থেকে নিঃশব্দে আমাদের দৈনন্দিন জীবনে প্রবেশ করছে।
১৬০০℃ তাপমাত্রার গ্যাস টারবাইনে সাধারণ পদার্থ অনেক আগেই গলিত লোহায় পরিণত হয়, কিন্তু ছিদ্রযুক্ত সিলিকন কার্বাইড আশ্চর্যজনক স্থিতিশীলতা বজায় রাখে। গত বছর, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের সাংহাই ইনস্টিটিউট অফ সিরামিকস পরিদর্শনের সময়, একজন গবেষক একটি আকর্ষণীয় পরীক্ষা প্রদর্শন করেন: একটি ছিদ্রযুক্ত সিলিকন কার্বাইডের পাতকে অক্সিজেন-অ্যাসিটিলিন শিখায় (প্রায় ৩০০০℃) রাখলে, এর পেছনের থার্মোমিটারে দেখা যায় যে তাপমাত্রা মাত্র ৭২℃ বৃদ্ধি পেয়েছে। β-SiC ক্রিস্টাল কাঠামো থেকে প্রাপ্ত এই তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এটিকে মহাকাশযানের তাপ সুরক্ষা ব্যবস্থার জন্য একটি “অদৃশ্য বর্ম”-এ পরিণত করে। আরও ভালো ব্যাপার হলো, এই মাইক্রন-আকারের ছিদ্রগুলো অসংখ্য ক্ষুদ্র চিমনির মতো কাজ করে, যা নিরেট সিরামিকের তুলনায় তাপ সঞ্চালন দক্ষতা ৪০-৬০% কমিয়ে দেয়।
সম্ভবত বস্তু বিজ্ঞানীরাও আশা করেননি যে, মূলত চরম পরিবেশের জন্য তৈরি এই ধরনের সিরামিক চিকিৎসা ক্ষেত্রে নতুন করে জনপ্রিয়তা পাবে। ২০২৪ সালে 'জার্নাল অফ বায়োমেটেরিয়ালস'-এ প্রকাশিত ক্লিনিক্যাল গবেষণা দেখায় যে, গ্রেডিয়েন্ট ছিদ্রযুক্ত (পৃষ্ঠে ৫μm এবং নীচে ২০০μm) সিলিকন কার্বাইড স্ক্যাফোল্ডের হাড়ের সাথে সংযুক্তির হার প্রচলিত টাইটানিয়াম অ্যালয় ইমপ্লান্টের তুলনায় ২.৩ গুণ বেশি।
ছিদ্রযুক্ত সিলিকন কার্বাইড প্রস্তুত করার প্রক্রিয়াটি নিজেই এক রাসায়নিক জাদু। ছিদ্র-গঠনকারী এজেন্ট পদ্ধতি (সাধারণত পলিমিথাইল মেথাক্রাইলেট মাইক্রোস্ফিয়ার) বা রিঅ্যাকশন সিন্টারিং পদ্ধতির মাধ্যমে, মেটেরিয়াল ইঞ্জিনিয়াররা সুগন্ধি প্রস্তুতকারকদের মতো ছিদ্রের বৈশিষ্ট্যগুলোকে নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন। মজার বিষয় হলো, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের 3M কোম্পানির সর্বশেষ পেটেন্ট থেকে দেখা যায় যে, প্রাকৃতিক টেমপ্লেট হিসেবে পুনর্ব্যবহৃত ডায়াটোমাইট ব্যবহার করলে তা কেবল উৎপাদন খরচই ১৮% কমায় না, বরং অপ্রত্যাশিতভাবে প্রবালের হাড়ের মতো একটি বায়োনিক কাঠামোও অর্জন করে। এই “বর্জ্যকে সম্পদে পরিণত করার” কৌশলটি তাওবাদী প্রজ্ঞা “অকেজো জিনিসের উপযোগিতা”-র সাথে নিখুঁতভাবে মিলে যায়।
আবেদন
- পরিবেশ সুরক্ষার ক্ষেত্রে:ডিজেল গাড়ির পার্টিকুলেট ফিল্টার (ডিপিএফ)-এর মূল উপাদান হিসেবে এটি ৯৯.৭% পিএম২.৫ আটকে ফেলতে পারে।
- শক্তি বিপ্লব:সলিড অক্সাইড ফুয়েল সেলের (SOFC) জন্য ইলেকট্রোড সাপোর্ট বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা ৬৫% পর্যন্ত বৃদ্ধি করে।
- জৈবচিকিৎসা:থ্রিডি-প্রিন্টেড অস্থি স্ক্যাফোল্ডের ছিদ্রযুক্ত গঠন কোষের বৃদ্ধিকে উৎসাহিত করে এবং চিকিৎসাগত নিরাময় চক্র ৩০% কমিয়ে দেয়।
- সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন:ওয়েফার পলিশিং প্যাডের আয়ুষ্কাল তিনগুণ বাড়ানো হয়েছে এবং টিএসএমসি-র ৩ ন্যানোমিটার প্রসেস বিপুল পরিমাণে ক্রয় করা হয়েছে।
পোস্ট করার সময়: ৩০ জুলাই, ২০২৫