Kur mostrat eqeramikë poroze karbidi silikoniu panë për herë të parë në laborator, strukturat e ngjashme me hoje bletësh të paraqitura nën mikroskopin elektronik dukeshin tamam si një koshere bletësh e zmadhuar një milion herë. Ky material i veçantë me një porozitet prej 15-60% po lëviz ngadalë nga dhomat e djegies së motorëve hapësinorë në jetën tonë të përditshme.
Në një turbinë me gaz në 1600℃, materialet e zakonshme janë shndërruar prej kohësh në hekur të shkrirë, por karbidi poroz i silicit ruan një stabilitet të mahnitshëm. Vitin e kaluar, kur një studiues vizitoi Institutin e Qeramikës së Shangait të Akademisë Kineze të Shkencave, demonstroi një eksperiment interesant: duke vendosur një fletë karbidi silici poroz në një flakë oksigjeni-acetilen (rreth 3000℃), termometri në pjesën e pasme tregoi se ajo u rrit vetëm me 72℃. Kjo rezistencë ndaj nxehtësisë që rrjedh nga struktura kristalore β-SiC e bën atë një "armaturë të padukshme" për sistemin e mbrojtjes termike të anijes kozmike. Edhe më mirë, ato pore me madhësi mikroni janë si oxhaqe të panumërta të vogla, duke zvogëluar efikasitetin e përçueshmërisë së nxehtësisë me 40-60% krahasuar me qeramikën e ngurtë.
Ndoshta edhe shkencëtarët e materialeve nuk e prisnin që ky lloj qeramike, e zhvilluar fillimisht për mjedise ekstreme, do të përjetonte një pranverë të dytë në fushën mjekësore. Hulumtimet klinike të botuara në Journal of Biomaterials në vitin 2024 tregojnë se skelat prej karabit të silikonit me struktura me madhësi poresh gradient (5μm në sipërfaqe dhe 200μm në fund) kanë një shkallë integrimi të kockave 2.3 herë më të lartë se ajo e implanteve tradicionale të lidhjeve të titanit.
Procesi i përgatitjes së karbidit të silicit poroz në vetvete është një magji kimike. Me anë të metodës së agjentit që formon pore (zakonisht mikrosferat e polimetil metakrilatit) ose metodës së sinterimit me reaksion, inxhinierët e materialeve mund të kontrollojnë me saktësi karakteristikat e poreve si parfumierët. Është interesante se patenta më e fundit e kompanisë 3M në Shtetet e Bashkuara tregon se përdorimi i diatomitit të ricikluar si një shabllon natyror jo vetëm që ul kostot e prodhimit me 18%, por gjithashtu fiton papritur një strukturë bionike të ngjashme me kockat e koraleve. Kjo teknikë e "shndërrimit të mbeturinave në thesar" përputhet saktësisht me mençurinë taoiste të "dobisë së të padobishmes".
Aplikacioni
- Në fushën e mbrojtjes së mjedisit:Si materiali kryesor i filtrave të grimcave të automjeteve me naftë (DPF), ai mund të kapë 99.7% të PM2.5
- Revolucioni i Energjisë:Mbështetja e elektrodave për qelizat e karburantit me oksid të ngurtë (SOFC) rrit efikasitetin e gjenerimit të energjisë në 65%
- Biomjekësore:Struktura e poreve të skelave të kockave të printuara në 3D nxit rritjen e qelizave dhe shkurton ciklin klinik të shërimit me 30%.
- Prodhimi i gjysmëpërçuesve:Jetëgjatësia e jastëkëve të lustrimit të pllakave është zgjatur tre herë, dhe procesi 3nm i TSMC është blerë me shumicë.
Koha e postimit: 30 korrik 2025