ເຊລາມິກຊິລິໂຄນຄາໄບທີ່ມີຮູພຸນແມ່ນຫຍັງ

ເມື່ອຕົວຢ່າງຂອງເຊລາມິກຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີຮູພຸນເມື່ອພົບເຫັນຄັ້ງທຳອິດໃນຫ້ອງທົດລອງ, ໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືຮັງເຜິ້ງທີ່ນຳສະເໜີພາຍໃຕ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກຕຣອນເບິ່ງຄືກັບຮັງເຜິ້ງທີ່ຖືກຂະຫຍາຍໃຫຍ່ຂຶ້ນເປັນລ້ານເທົ່າ. ວັດສະດຸພິເສດນີ້ທີ່ມີຄວາມพรຸນ 15-60% ກຳລັງເຄື່ອນຍ້າຍຢ່າງງຽບໆຈາກຫ້ອງເຜົາໄໝ້ຂອງເຄື່ອງຈັກການບິນອະວະກາດເຂົ້າສູ່ຊີວິດປະຈຳວັນຂອງພວກເຮົາ.

ໃນກັງຫັນອາຍແກັສທີ່ອຸນຫະພູມ 1600°C, ວັດສະດຸທຳມະດາໄດ້ກາຍເປັນເຫຼັກທີ່ລະລາຍມາດົນແລ້ວ, ແຕ່ຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີຮູພຸນຍັງຄົງຮັກສາຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ໜ້າອັດສະຈັນ. ປີກາຍນີ້, ໃນເວລາໄປຢ້ຽມຢາມສະຖາບັນເຊລາມິກຊຽງໄຮຂອງສະພາວິທະຍາສາດຈີນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງການທົດລອງທີ່ໜ້າສົນໃຈຄື: ການວາງແຜ່ນຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີຮູພຸນໃນແປວໄຟອົກຊີເຈນ-ອາເຊທິລີນ (ປະມານ 3000°C), ເຄື່ອງວັດແທກອຸນຫະພູມຢູ່ດ້ານຫຼັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມັນເພີ່ມຂຶ້ນພຽງແຕ່ 72°C ເທົ່ານັ້ນ. ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນນີ້ທີ່ໄດ້ມາຈາກໂຄງສ້າງຜລຶກ β-SiC ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນ "ເກາະທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນ" ສຳລັບລະບົບປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນຂອງຍານອະວະກາດ. ດີກວ່ານັ້ນ, ຮູພຸນຂະໜາດໄມຄຣອນເຫຼົ່ານັ້ນແມ່ນຄືກັບປ່ອງໄຟນ້ອຍໆທີ່ນັບບໍ່ຖ້ວນ, ຫຼຸດປະສິດທິພາບການນຳຄວາມຮ້ອນລົງ 40-60% ເມື່ອທຽບກັບເຊລາມິກແຂງ.

ບາງທີນັກວິທະຍາສາດດ້ານວັດສະດຸກໍ່ບໍ່ໄດ້ຄາດຫວັງວ່າເຊລາມິກປະເພດນີ້, ເຊິ່ງໃນເບື້ອງຕົ້ນພັດທະນາມາເພື່ອສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ, ຈະປະສົບກັບລະດູໃບໄມ້ປົ່ງຄັ້ງທີສອງໃນຂົງເຂດການແພດ. ການຄົ້ນຄວ້າທາງດ້ານຄລີນິກທີ່ຕີພິມໃນວາລະສານ Journal of Biomaterials ໃນປີ 2024 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງສ້າງຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີໂຄງສ້າງຂະໜາດຮູຂຸມຂົນແບບ gradient (5μm ເທິງໜ້າດິນ ແລະ 200μm ຢູ່ດ້ານລຸ່ມ) ມີອັດຕາການລວມຕົວຂອງກະດູກສູງກວ່າການຝັງໂລຫະປະສົມໄທທານຽມແບບດັ້ງເດີມ 2.3 ເທົ່າ.

ຂະບວນການກະກຽມຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີຮູຂຸມຂົນນັ້ນເອງແມ່ນມະຫັດສະຈັນທາງເຄມີ. ໂດຍວິທີການສ້າງຮູຂຸມຂົນ (ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໂພລີເມທິລເມທາຄຣີເລດໄມໂຄຣສະເຟຍ) ຫຼືວິທີການເຜົາປະຕິກິລິຍາ, ວິສະວະກອນວັດສະດຸສາມາດຄວບຄຸມຄຸນລັກສະນະຂອງຮູຂຸມຂົນໄດ້ຢ່າງແນ່ນອນຄືກັບຜູ້ຜະລິດນໍ້າຫອມ. ໜ້າສົນໃຈ, ສິດທິບັດລ່າສຸດຂອງບໍລິສັດ 3M ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການໃຊ້ໄດອາໂຕໄມທີ່ນຳມາໃຊ້ໃໝ່ເປັນແມ່ແບບທຳມະຊາດບໍ່ພຽງແຕ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການຜະລິດລົງ 18% ເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງໄດ້ຮັບໂຄງສ້າງໄບໂອນິກທີ່ຄ້າຍຄືກັບກະດູກປະກາລັງໂດຍບໍ່ຄາດຄິດ. ເຕັກນິກ "ການປ່ຽນສິ່ງເສດເຫຼືອໃຫ້ເປັນຊັບສົມບັດ" ນີ້ສອດຄ່ອງກັບປັນຍາຂອງເຕົ່າກ່ຽວກັບ "ປະໂຫຍດຂອງສິ່ງທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ".

ແອັບພລິເຄຊັນ

• ໃນຂົງເຂດການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ:ໃນຖານະເປັນວັດສະດຸຫຼັກຂອງຕົວກອງອະນຸພາກຂອງຍານພາຫະນະກາຊວນ (DPF), ມັນສາມາດຈັບ PM2.5 ໄດ້ 99.7%
•  ການປະຕິວັດພະລັງງານ:ການຮອງຮັບເອເລັກໂຕຣດສຳລັບຈຸລັງເຊື້ອໄຟອົກໄຊແຂງ (SOFC) ຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບການຜະລິດພະລັງງານໄດ້ເຖິງ 65%
•  ຊີວະການແພດ:ໂຄງສ້າງຮູຂຸມຂົນຂອງໂຄງສ້າງກະດູກທີ່ພິມດ້ວຍ 3D ຊ່ວຍສົ່ງເສີມການເຕີບໂຕຂອງຈຸລັງ ແລະ ຫຼຸດວົງຈອນການຮັກສາທາງຄລີນິກລົງ 30%
•  ການຜະລິດເຄິ່ງຕົວນຳ:ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແຜ່ນຂັດເງົາເວເຟີໄດ້ຖືກຍືດອອກໄປສາມເທົ່າ, ແລະຂະບວນການ 3nm ຂອງ TSMC ໄດ້ຖືກຊື້ເປັນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ.