जब नमूनाहरूछिद्रपूर्ण सिलिकन कार्बाइड सिरेमिकप्रयोगशालामा पहिलो पटक देखिएका इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपमुनि प्रस्तुत गरिएका महको छाला जस्तो संरचनाहरू दश लाख पटक बढाइएको मौरीको घार जस्तै देखिन्थे। १५-६०% को छिद्र भएको यो विशेष सामग्री एयरोस्पेस इन्जिनको दहन कक्षबाट चुपचाप हाम्रो दैनिक जीवनमा सर्दैछ।
१६०० डिग्री सेल्सियसमा ग्यास टर्बाइनमा, साधारण पदार्थहरू लामो समयदेखि पग्लिएको फलाममा परिणत भएका छन्, तर छिद्रपूर्ण सिलिकन कार्बाइडले आश्चर्यजनक स्थिरता कायम राख्छ। गत वर्ष, चिनियाँ विज्ञान प्रतिष्ठानको सांघाई संस्थान अफ सिरेमिक्सको भ्रमण गर्दा, एक अनुसन्धानकर्ताले एउटा रोचक प्रयोग प्रदर्शन गरे: अक्सिजन-एसिटिलीन ज्वाला (लगभग ३००० डिग्री सेल्सियस) मा छिद्रपूर्ण सिलिकन कार्बाइड पाना राख्दा, पछाडिको थर्मोमिटरले यो केवल ७२ डिग्री सेल्सियसले बढेको देखाएको थियो। β-SiC क्रिस्टल संरचनाबाट प्राप्त यो ताप प्रतिरोधले यसलाई अन्तरिक्षयानको थर्मल सुरक्षा प्रणालीको लागि "अदृश्य कवच" बनाउँछ। अझ राम्रो, ती माइक्रोन आकारका छिद्रहरू अनगिन्ती साना चिम्नीहरू जस्तै छन्, जसले ठोस सिरेमिकको तुलनामा ताप प्रवाह दक्षता ४०-६०% ले घटाउँछ।
सायद सामग्री वैज्ञानिकहरूले पनि आशा गरेका थिएनन् कि यस प्रकारको सिरेमिक, जुन मूल रूपमा चरम वातावरणको लागि विकसित गरिएको थियो, चिकित्सा क्षेत्रमा दोस्रो वसन्त अनुभव गर्नेछ। २०२४ मा जर्नल अफ बायोमटेरियल्समा प्रकाशित क्लिनिकल अनुसन्धानले देखाउँछ कि ग्रेडियन्ट पोर साइज संरचनाहरू (सतहमा ५μm र तल २००μm) भएका सिलिकन कार्बाइड स्क्याफोल्डहरूमा परम्परागत टाइटेनियम मिश्र धातु प्रत्यारोपणहरूको तुलनामा २.३ गुणा बढी हड्डी एकीकरण दर हुन्छ।
छिद्रयुक्त सिलिकन कार्बाइड तयार गर्ने प्रक्रिया आफैंमा एक रासायनिक जादू हो। छिद्र-निर्माण एजेन्ट विधि (सामान्यतया पोलिमिथाइल मेथाक्रिलेट माइक्रोस्फियर) वा प्रतिक्रिया सिन्टरिङ विधिको माध्यमबाट, सामग्री इन्जिनियरहरूले अत्तर बनाउनेहरू जस्तै छिद्र विशेषताहरूलाई सटीक रूपमा नियन्त्रण गर्न सक्छन्। रोचक कुरा के छ भने, संयुक्त राज्य अमेरिकामा 3M कम्पनीको पछिल्लो पेटेन्टले देखाउँछ कि प्राकृतिक टेम्प्लेटको रूपमा पुनर्नवीनीकरण गरिएको डायटोमाइट प्रयोग गर्नाले उत्पादन लागत १८% ले मात्र घटाउँदैन, तर अप्रत्याशित रूपमा कोरल हड्डीहरू जस्तै बायोनिक संरचना पनि प्राप्त गर्दछ। यो "फोहोरलाई खजानामा परिणत गर्ने" प्रविधि "बेकारको उपयोगिता" को ताओवादी ज्ञानसँग ठ्याक्कै मिल्दोजुल्दो छ।
आवेदन
- वातावरण संरक्षणको क्षेत्रमा:डिजेल गाडीको कण फिल्टर (DPF) को मुख्य सामग्रीको रूपमा, यसले PM2.5 को ९९.७% कब्जा गर्न सक्छ।
- ऊर्जा क्रान्ति:ठोस अक्साइड इन्धन कोषहरू (SOFC) को लागि इलेक्ट्रोड समर्थनले विद्युत उत्पादन दक्षतालाई ६५% सम्म बढाउँछ
- बायोमेडिकल:थ्रीडी-प्रिन्टेड हड्डी स्क्याफोल्डको छिद्र संरचनाले कोशिकाको वृद्धिलाई बढावा दिन्छ र क्लिनिकल उपचार चक्रलाई ३०% ले छोटो बनाउँछ।
- अर्धचालक निर्माण:वेफर पालिसिङ प्याडको आयु तीन गुणाले बढाइएको छ, र TSMC को 3nm प्रक्रिया थोकमा खरिद गरिएको छ।
पोस्ट समय: जुलाई-३०-२०२५