ნივთიერებები, რომლებიც მსოფლიოს შეცვლიან *ნაწ.1
1. VANTA (Vertically Aligned Carbon Nanotube Arrays) ანუ ვერტიკალურად განლაგებული ნახშირბადოვანი ნანომილაკების რიგები. VANTAblack ხელოვნურად მიღებული ყველაზე შავი ნივთიერებაა, რომელიც 2014 წელს დაასინთეზეს დიდ ბრიტანეთში, ფიზიკის ეროვნულ ლაბორატორიაში. ეს ნივთიერება ახდენს სინათლის ხილული სპექტრის 99,975 %-ის ადსორბციას (შთანთქმას), ამიტომ ადამიანს თვალისთვის VANTA black-ით დაფარული სივრცული სხეულები აღუქმელია. ახლავე აგიხსნით... ჩვენმა თვალმა რომ სხეული აღიქვას ამისთვის საჭიროა ამ სხეულიდან მოხდეს სინათლის სხივის არეკვლა. როდესაც არეკვლა არ ხდება (მაგალითად ოთახში სინათლე არ ანთია და არც რომელიმე წყაროდან აღწევს სინათლის სხივი) ჩვენ ვერაფერს ვხედავთ. არეკვლა დამოკიდებულია იმაზე, თუ რისგან შედგება სხეული, როგორია მისი ზედაპირი. სხვადასხვა ნივთიერებებისგან აგებულ საგნებს ფერების მიხედვით ვარჩევთ.
2. აეროგრაფიტი არის სინთეზური, ავტონომიური მასალა, რომელსაც წარმოების პროცესში შეიძლება სხვადასხვა ფორმა მივცეთ. იგი შედგება ნახშირბადის ნანომილაკების უწყვეტი, ურთიერთდაკავშირებული ფოროვანი ქსელისგან, რომლებსაც აქვთ მიკრონი დიამეტრი და კედლის სისქე დაახლოებით 15 ნმ. იგი გერმანიაში, ჰამბურგის ტექნიკური უნივერსიტეტის მკვლევართა გუნდმა შეიმუშავა და 2012 წელს პირველად გამოაქვეყნეს სამეცნიერო ჟურნალში. აეროგრაფიტი ერთერთი ყველაზე მსუბუქი სტრუქტურაა (სიმკვრივე 180გ/მ3). ნახშირბადის ნანომილაკების ქსელი შესაძლოა შეიკუმშოს 95%-ით და შემდეგ დაუბრუნდეს თავდაპირველ ფორმას დაზიანების გარეშე. ეს არის სტაბილური, დრეკადი, გაუმჭვირვალე მასალა, ატარებს ელექტრულ დენს. სწორედ ამ თვისებების საფუძველზე რამდენიმე ინდუსტრიული საწარმო თავის მომავალს გეგმავს: მსუბუქი ლითიუმ-იონის ბატარეები, დამცავი ფარდები თანამგზავრებისთვის და სხვა.
აეროგრაფიტის იმღების ძირითადი მექანიზმია მეტალის შემადგენლობაში მეტალის ოქსიდების შემცირება, ნახშირბადის წარმოქმნა მასში და ლითონის კომპონენტების ერთდროული აორთქლება. მარტივი პროცესი არ უნდა იყოს, თუმცა დღევანდელი ტექნოლოგიური შესაძლებლობები ამის საშუალებას იძლევა.
3. აეროგელი არის გელისგან მიღებული, სინთეზური ფოროვანი, ულტრამჩატე ნივთიერება, რომელშიც გელის თხევადი კომპონენტი აირით არის ჩანაცვლებული, აეროგელის 98,2 % აირია. შედეგად მიიღება მყარი, უკიდურესად დაბალი წონის, თერმულიად გაუმტარი მასალა. აეროგელს თავისი ფიზიკური თვისებების და ვიზუალის გამო გაყინულ კვამლს, მყარ აირს/კვამლს, სველ კვალსა და ლურჯ კვამლსაც უწოდებენ. შეხებისას პოლისტიროლი გეგონებათ ( პოლისტიროლი არის პლასტიკური მასალა, იყენებენ ხმისა და სითბოს საიზოლაციოდ, ასევე კონტეინერებისა და შესაფუთი საშუალებების დასამზადებლად).
აეროგელი ძალიან მტკიცე მასალაა, მას შეუძლია ძალიან დიდი დატვირთვის ატანა, რასაც მისი მიკროსტრუცტურა განაპირობებს. 2-5 ნმ ზომის სფერული ნაწილაკები ერთად იყრიან თავს და ეს დაგროვებები ქმნიან სამგანზომილებიან უკიდუყრესად ფოროვან სტრუქტურას. წარმოების პროცესში შეიძლება ფორების ზომებისა და აეროგელის სიმკვრივის კონტროლი, გარდა ამისა შესაძლებელია დამზადდეს სხვადასხვა ქიმიური ნაერთისგან.
აეროგელი კარგი თერმული იზოლატორია, რადგან თითქმის ანულებს სითბოს გადაცემის 3 მეთოდიდან 2-ს - გამტარობასა (ძილითადად საიზოლაციო გაზისაგან შედგება) და კონვექციას (მიკროსტრუქტურა ხელს უშლის აირის გადაადგილებას).
აეროგრაფიტის იმღების ძირითადი მექანიზმია მეტალის შემადგენლობაში მეტალის ოქსიდების შემცირება, ნახშირბადის წარმოქმნა მასში და ლითონის კომპონენტების ერთდროული აორთქლება. მარტივი პროცესი არ უნდა იყოს, თუმცა დღევანდელი ტექნოლოგიური შესაძლებლობები ამის საშუალებას იძლევა.
3. აეროგელი არის გელისგან მიღებული, სინთეზური ფოროვანი, ულტრამჩატე ნივთიერება, რომელშიც გელის თხევადი კომპონენტი აირით არის ჩანაცვლებული, აეროგელის 98,2 % აირია. შედეგად მიიღება მყარი, უკიდურესად დაბალი წონის, თერმულიად გაუმტარი მასალა. აეროგელს თავისი ფიზიკური თვისებების და ვიზუალის გამო გაყინულ კვამლს, მყარ აირს/კვამლს, სველ კვალსა და ლურჯ კვამლსაც უწოდებენ. შეხებისას პოლისტიროლი გეგონებათ ( პოლისტიროლი არის პლასტიკური მასალა, იყენებენ ხმისა და სითბოს საიზოლაციოდ, ასევე კონტეინერებისა და შესაფუთი საშუალებების დასამზადებლად).
აეროგელი ძალიან მტკიცე მასალაა, მას შეუძლია ძალიან დიდი დატვირთვის ატანა, რასაც მისი მიკროსტრუცტურა განაპირობებს. 2-5 ნმ ზომის სფერული ნაწილაკები ერთად იყრიან თავს და ეს დაგროვებები ქმნიან სამგანზომილებიან უკიდუყრესად ფოროვან სტრუქტურას. წარმოების პროცესში შეიძლება ფორების ზომებისა და აეროგელის სიმკვრივის კონტროლი, გარდა ამისა შესაძლებელია დამზადდეს სხვადასხვა ქიმიური ნაერთისგან.
აეროგელი კარგი თერმული იზოლატორია, რადგან თითქმის ანულებს სითბოს გადაცემის 3 მეთოდიდან 2-ს - გამტარობასა (ძილითადად საიზოლაციო გაზისაგან შედგება) და კონვექციას (მიკროსტრუქტურა ხელს უშლის აირის გადაადგილებას).
Comments
Post a Comment