ചൈനീസ് ഗവേഷകർ സൂപ്പർലാസ്റ്റിക് ഹാർഡ് കാർബൺ നാനോഫൈബർ എയറോജലുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു

പ്രകൃതിദത്ത ചിലന്തി സിൽക്ക് വെബുകളുടെ വഴക്കവും കാഠിന്യവും കൊണ്ട് പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ട്, സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി യൂണിവേഴ്സിറ്റി (യു‌എസ്‌ടി‌സി) യിലെ പ്രൊഫ. യു. ഹാർഡ്‌ കാർബൺ ഉറവിടമായി റെസോർസിനോൾ-ഫോർമാൽഡിഹൈഡ് റെസിൻ ഉപയോഗിച്ച് നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടന.

Chinese researchers develop superelastic hard carbon nanofiber aerogels1

അടുത്ത ദശകങ്ങളിൽ, ഗ്രാഫിറ്റിക് കാർബണുകളും സോഫ്റ്റ് കാർബണുകളും ഉപയോഗിച്ച് കാർബൺ എയറോജലുകൾ വ്യാപകമായി പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് സൂപ്പർലാസ്റ്റിറ്റിയിൽ ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഈ ഇലാസ്റ്റിക് എയറോജലുകൾക്ക് സാധാരണയായി നല്ല തളർച്ച പ്രതിരോധമുള്ളതും എന്നാൽ അൾട്രാലോ ശക്തിയുമുള്ള അതിലോലമായ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറുകൾ ഉണ്ട്. എസ്‌പി 3 സി-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ടർബോസ്ട്രാറ്റിക് “ഹ of സ് ഓഫ് കാർഡുകൾ” ഘടന കാരണം ഹാർഡ് കാർബണുകൾ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയിലും ഘടനാപരമായ സ്ഥിരതയിലും വലിയ നേട്ടങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, കാഠിന്യവും ദുർബലതയും ഹാർഡ് കാർബണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സൂപ്പർലാസ്റ്റിസിറ്റി നേടുന്നതിനുള്ള വഴിയിൽ വ്യക്തമായി എത്തിച്ചേരുന്നു. ഇപ്പോൾ വരെ, സൂപ്പർലാസ്റ്റിക് ഹാർഡ് കാർബൺ അധിഷ്ഠിത എയറോജലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് ഒരു വെല്ലുവിളിയാണ്.

നാനോഫിബ്രസ് നെറ്റ്‌വർക്കുകളുള്ള ഒരു ഹൈഡ്രോജൽ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഘടനാപരമായ ടെംപ്ലേറ്റുകളായി റെസിൻ മോണോമറുകളുടെ പോളിമറൈസേഷൻ ആരംഭിച്ചു, തുടർന്ന് ഹാർഡ് കാർബൺ എയർജെൽ ലഭിക്കുന്നതിന് ഉണക്കൽ, പൈറോളിസിസ് എന്നിവ. പോളിമറൈസേഷൻ സമയത്ത്, മോണോമറുകൾ ടെംപ്ലേറ്റുകളിൽ നിക്ഷേപിക്കുകയും ഫൈബർ-ഫൈബർ സന്ധികളെ വെൽഡ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് റാൻഡം നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടനയിൽ നിന്ന് ശക്തമായ സന്ധികളുണ്ട്. മാത്രമല്ല, ടെം‌പ്ലേറ്റുകളും അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ അളവും ട്യൂൺ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ (നാനോഫൈബറിന്റെ വ്യാസം, എയറോജലുകളുടെ സാന്ദ്രത, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണവിശേഷതകൾ എന്നിവ) നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും.

ഹാർഡ് കാർബൺ നാനോ ഫൈബറുകളും നാനോ ഫൈബറുകളിൽ ധാരാളമായി ഇംതിയാസ് ചെയ്ത സന്ധികളും കാരണം, ഹാർഡ് കാർബൺ എയറോജലുകൾ സൂപ്പർ ഇലാസ്റ്റിറ്റി, ഉയർന്ന കരുത്ത്, വളരെ വേഗതയുള്ള വീണ്ടെടുക്കൽ വേഗത (860 എംഎം എസ് -1), കുറഞ്ഞ loss ർജ്ജ നഷ്ട കോഫിഫിഷ്യന്റ് ( <0.16). 104 സൈക്കിളുകളിൽ 50% സമ്മർദ്ദത്തിൽ പരീക്ഷിച്ച ശേഷം, കാർബൺ എയർജെൽ 2% പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം മാത്രമാണ് കാണിക്കുന്നത്, കൂടാതെ 93% യഥാർത്ഥ സമ്മർദ്ദം നിലനിർത്തി.

ദ്രാവക നൈട്രജൻ പോലുള്ള കഠിനമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സൂപ്പർ ഇലാസ്തികത നിലനിർത്താൻ ഹാർഡ് കാർബൺ എയർജെലിന് കഴിയും. ആകർഷകമായ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഈ ഹാർഡ് കാർബൺ എയർജെലിന് ഉയർന്ന സ്ഥിരതയും വൈഡ് ഡിറ്റക്ടീവ് ശ്രേണിയും (50 കെപിഎ) സ്ട്രെസ് സെൻസറുകളും അതുപോലെ വലിച്ചുനീട്ടാവുന്നതോ വളയാവുന്നതോ ആയ കണ്ടക്ടറുകളോ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. ഈ സമീപനം കാർബൺ ഇതര അധിഷ്ഠിത നാനോ ഫൈബറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനായി വിപുലീകരിക്കുമെന്ന് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഒപ്പം നാനോഫിബ്രസ് മൈക്രോസ്ട്രക്ചറുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിലൂടെ കർക്കശമായ വസ്തുക്കളെ ഇലാസ്റ്റിക് അല്ലെങ്കിൽ വഴക്കമുള്ള വസ്തുക്കളാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള ഒരു നല്ല മാർഗ്ഗം നൽകുന്നു.


പോസ്റ്റ് സമയം: മാർച്ച് -13-2020