जापानले अल्ट्राफाइन-ग्रेन्ड एल्युमिना सिरेमिक विकास गर्दछ, शक्ति ३०% ले बढाउँछ

** शीर्षक: “जापानले अति-कठोर सिरेमिकहरू पकाउँछ: पहिलेभन्दा ३०% बलियो” **।

(जापानले अल्ट्राफाइन-ग्रेन्ड एल्युमिना सिरेमिक विकास गर्दछ, शक्ति ३०% ले बढाउँछ)

स्टीलभन्दा कडा, धेरैजसो स्टीलभन्दा हलुका र पसिनालाई हानी नगरी कडा गर्मी सहन सक्ने सामग्रीको कल्पना गर्नुहोस्। अब जापानका अनुसन्धानकर्ताहरूले त्यो उत्पादनलाई अझ बलियो बनाउने कल्पना गरिरहेका छन् - ३०% ले। यो विज्ञान-कल्पना होइन। यो वास्तविक हो, र यो अब अल्ट्राफाइन-ग्रेन्ड एल्युमिना पोर्सिलेनहरूसँग भइरहेको छ।

एल्युमिना सिरेमिकहरू नयाँ होइनन्। बुलेटप्रुफ झ्यालदेखि मोबाइल फोनको स्क्रिनसम्म यी पहिले नै प्रयोग भइसकेका छन्। तर त्यहाँ सधैं एउटा समस्या रहेको छ। यद्यपि तिनीहरू कडा र गर्मी प्रतिरोधी छन्, तिनीहरू कमजोर हुन सक्छन्। सिरेमिक कफी मगमा जानुहोस्, र यो चकनाचूर हुन्छ। औद्योगिक घटकहरूको दायरा र भंगुरता ठूलो समस्या बन्छ।

जापानी वैज्ञानिकहरूले यो समस्यालाई प्रत्यक्ष रूपमा समाधान गर्ने छनौट गरे। तिनीहरूले सामग्रीको सूक्ष्म संरचनामा ध्यान केन्द्रित गरे। नियमित एल्युमिना पोर्सिलेनहरूमा दानाहरू हुन्छन् - सानो क्रिस्टलहरू - जुन कंक्रीटमा अनियमित आकारको ढुङ्गाहरू जस्तै हुन्छन्। चिन्तामा, यी अनियमित दानाहरू बीच सजिलैसँग विभाजनहरू फैलिन्छन्। टोलीले सोध्यो: यदि हामीले ती दानाहरूलाई अविश्वसनीय रूपमा सानो र पूर्ण आकारको बनायौं भने के हुन्छ?

समाधान एकदमै नयाँ उत्पादन दृष्टिकोण मार्फत आयो। तापक्रम स्तर, तनाव, र रासायनिक सामग्रीहरूलाई सावधानीपूर्वक नियमन गरेर, तिनीहरूले सामान्य भन्दा १०० गुणा सानो दाना भएको एल्युमिना पोर्सिलेनहरू सिर्जना गरे। बालुवाको तुलनामा चिनीको दानालाई विश्वास गर्नुहोस्। यी अति सूक्ष्म दानाहरू आरामसँग लोड हुन्छन्, दरार सुरु हुनको लागि कुनै कमजोर ठाउँहरू छोड्दैनन्। परिणाम के हो? मानक एल्युमिनाको तुलनामा सहनशीलतामा ३०% वृद्धि।

यसले व्यावहारिक रूपमा ठोस कफी कपहरू बनाउँदैन। बलियो पोर्सिलेनले बजार परिवर्तन गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, जेट इन्जिनहरूले स्टील पग्लने तापक्रममा काम गर्छन्। सिरेमिक कम्पोनेन्टहरूले इन्जिनहरूलाई हल्का र थप इन्धन-कुशल बनाउन सक्छन्। मानव निर्मित जोइन्टहरू जस्ता क्लिनिकल इम्प्लान्टहरू वर्षौंको सट्टा दशकौं टिक्न सक्छन्। साथै पातलो, कडा कम्पोनेन्टहरू भएको इलेक्ट्रोनिक्सले नाफा कमाउन सक्छ।

उत्पादन प्रक्रिया आफैंमा एक जित हो। पुरानो तरिकाहरूमा अत्यधिक उच्च तापक्रम वा महँगो थप आवश्यक पर्दछ। जापानको नयाँ प्रविधिले सजिलो चरणहरू प्रयोग गर्दछ, लगभग परिष्कृत केक बेक गर्ने जस्तै। एल्युमिना पाउडरलाई अद्वितीय प्रतिनिधिहरूसँग मिलाउनुहोस्, यसलाई आकारमा थिच्नुहोस्, त्यसपछि विशिष्ट समस्याहरूमा "तयार" गर्नुहोस्। दानाहरू साना र एकरूप हुन्छन्, कुनै जादू आवश्यक पर्दैन।

अझै पर्खनुहोस् - अझै धेरै कुराहरू छन्। यी पोर्सिलेनहरूले आफ्ना अन्य महाशक्तिहरू राख्छन्। तिनीहरू अझै पनि खिया प्रतिरोध गर्छन्, विद्युतीय शक्तिलाई जोगाउँछन्, र १,५०० डिग्री सेल्सियसभन्दा माथिको तापक्रमको ख्याल राख्छन्। अब तिनीहरूलाई तोड्न गाह्रो छ। सिरेमिक उपकरणहरू प्रयोग गर्ने कारखानाहरूको लागि, यसको अर्थ कम प्रतिस्थापन हो। रकेट वा एक्टिभेटरहरू डिजाइन गर्ने इन्जिनियरहरूको लागि, यसले सुरक्षित, हल्का लेआउटहरूको ढोका खोल्छ।

अब के हुन्छ? टोलीले हाल वास्तविक-विश्व समस्याहरूमा सामग्री जाँच गरिरहेको छ। प्रारम्भिक परीक्षणहरूले यो कम्पन, अप्रत्याशित तापमान परिवर्तन, र भारी भारहरूको सामना गर्न सक्षम रहेको देखाउँछ। अर्को चरणहरूमा उत्पादन बढाउने र लागत घटाउने समावेश छ। यदि तिनीहरू सफल भए भने, हामी एक वर्ष भित्र दैनिक उत्पादनहरूमा यी सुपर-सिरेमिकहरू देख्न सक्छौं।

आलोचकहरूले भन्न सक्छन् कि ३०% को बलियोपन बढाउनु थोरै देखिन्छ। तर भौतिक विज्ञानमा, ५% पनि खेल-परिवर्तक हुन सक्छ। यसलाई बाइकबाट मोटरसाइकलमा अद्यावधिक गर्नु जस्तै सोच्नुहोस्। दुबैमा पाङ्ग्राहरू छन्, तर एउटाले तपाईंलाई धेरै राम्रो, धेरै छिटो लैजान्छ।

जापानको नवप्रवर्तनको अर्थ ठूला अवसरहरू पनि हुन्। यदि अन्नको आकार परिवर्तन गर्नाले एल्युमिना परिवर्तन हुन सक्छ भने, अन्य पोर्सिलेनहरूको बारेमा के हुन्छ? सिलिकन नाइट्राइड? जिरकोनिया? उही विधिले यी सामग्रीहरूको थप शक्तिशाली संस्करणहरू पनि खोल्न सक्छ। अचानक, अन्तरिक्ष यानदेखि दन्त क्राउनसम्मको भविष्य धेरै उज्यालो देखिन्छ।

(जापानले अल्ट्राफाइन-ग्रेन्ड एल्युमिना सिरेमिक विकास गर्दछ, शक्ति ३०% ले बढाउँछ)

यद्यपि, अहिलेको लागि, स्पटलाइट एल्युमिनामा छ। १८०० को दशकमा प्रयोग गरिएको यो सामान्य सामग्रीले भर्खरै आधुनिक पुनर्निर्माण प्राप्त गर्यो। र केही स्मार्ट वैज्ञानिक अनुसन्धानको लागि धन्यवाद, यो हामीले अहिलेसम्म कल्पना नगरेका कठिनाइहरूको सामना गर्न तयार छ।