சீன ஆராய்ச்சியாளர்கள் சூப்பர்லெஸ்டிக் ஹார்ட் கார்பன் நானோஃபைபர் ஏரோஜெல்களை உருவாக்குகின்றனர்

இயற்கை சிலந்தி சில்க் வலைகளின் நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் கடினத்தன்மையால் ஈர்க்கப்பட்ட, சீனாவின் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் (யு.எஸ்.டி.சி) பேராசிரியர் யூ.யூ.சுஹோங் தலைமையிலான ஒரு ஆய்வுக் குழு, நானோ ஃபைப்ரஸுடன் மேலதிக மற்றும் சோர்வு எதிர்ப்பு கடின கார்பன் ஏரோஜெல்களை உருவாக்க ஒரு எளிய மற்றும் பொதுவான முறையை உருவாக்கியது. கடினமான கார்பன் மூலமாக ரெசோர்சினோல்-ஃபார்மால்டிஹைட் பிசின் பயன்படுத்துவதன் மூலம் பிணைய அமைப்பு.

Chinese researchers develop superelastic hard carbon nanofiber aerogels1

சமீபத்திய தசாப்தங்களில், கிராஃபிக் கார்பன்கள் மற்றும் மென்மையான கார்பன்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கார்பன் ஏரோஜல்கள் பரவலாக ஆராயப்படுகின்றன, அவை மேலதிகாரத்தில் நன்மைகளைக் காட்டுகின்றன. இந்த மீள் ஏரோஜெல்கள் பொதுவாக நல்ல சோர்வு எதிர்ப்பைக் கொண்ட நுட்பமான நுண் கட்டமைப்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் அல்ட்ராலோ வலிமையைக் கொண்டுள்ளன. எஸ்பி 3 சி-தூண்டப்பட்ட டர்போஸ்ட்ராடிக் “ஹவுஸ்-ஆஃப்-கார்டுகள்” கட்டமைப்பின் காரணமாக கடின வலிமைகள் இயந்திர வலிமை மற்றும் கட்டமைப்பு ஸ்திரத்தன்மையில் பெரும் நன்மைகளைக் காட்டுகின்றன. இருப்பினும், கடினத்தன்மை மற்றும் பலவீனம் கடினமான கார்பன்களுடன் மேலதிக தன்மையை அடைவதற்கான வழியை தெளிவாகப் பெறுகின்றன. இப்போது வரை, சூப்பர் கார்பன் அடிப்படையிலான ஏரோஜல்களை உருவாக்குவது இன்னும் ஒரு சவாலாக உள்ளது.

நானோ ஃபைபர்கள் நெட்வொர்க்குடன் ஒரு ஹைட்ரஜலைத் தயாரிப்பதற்கான கட்டமைப்பு வார்ப்புருக்கள் என நானோ ஃபைபர்கள் முன்னிலையில் பிசின் மோனோமர்களின் பாலிமரைசேஷன் தொடங்கப்பட்டது, அதன்பிறகு கடின கார்பன் ஏர்கெல் பெற உலர்த்துதல் மற்றும் பைரோலிசிஸ். பாலிமரைசேஷனின் போது, ​​மோனோமர்கள் வார்ப்புருக்கள் மீது வைப்பு மற்றும் ஃபைபர்-ஃபைபர் மூட்டுகளை பற்றவைக்கின்றன, இது ஒரு சீரற்ற பிணைய கட்டமைப்பை மிகப்பெரிய வலுவான மூட்டுகளுடன் விட்டுச்செல்கிறது. மேலும், இயற்பியல் பண்புகள் (நானோஃபைபரின் விட்டம், ஏரோஜெல்களின் அடர்த்தி மற்றும் இயந்திர பண்புகள் போன்றவை) வெறுமனே டியூனிங் வார்ப்புருக்கள் மற்றும் மூலப்பொருட்களின் அளவு ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்தலாம்.

நானோ ஃபைபர்களிடையே கடினமான கார்பன் நானோ ஃபைபர்கள் மற்றும் ஏராளமான வெல்டட் மூட்டுகள் காரணமாக, கடின கார்பன் ஏரோஜல்கள் சூப்பர் நெகிழ்ச்சி, அதிக வலிமை, மிக விரைவான மீட்பு வேகம் (860 மிமீ எஸ் -1) மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் இழப்பு குணகம் ( <0.16). 104 சுழற்சிகளுக்கு 50% திரிபுக்கு உட்பட்ட சோதனைக்குப் பிறகு, கார்பன் ஏர்கெல் 2% பிளாஸ்டிக் சிதைவை மட்டுமே காட்டுகிறது, மேலும் 93% அசல் அழுத்தத்தைத் தக்க வைத்துக் கொண்டது.

கடினமான கார்பன் ஏர்கெல் திரவ நைட்ரஜன் போன்ற கடுமையான நிலைகளில் சூப்பர் நெகிழ்ச்சித்தன்மையை பராமரிக்க முடியும். கவர்ச்சிகரமான இயந்திர பண்புகளின் அடிப்படையில், இந்த கடின கார்பன் ஏர்கெல் அதிக நிலைத்தன்மை மற்றும் பரந்த துப்பறியும் வரம்பு (50 KPa), அத்துடன் நீட்டிக்கக்கூடிய அல்லது வளைக்கக்கூடிய கடத்திகள் ஆகியவற்றைக் கொண்ட அழுத்த உணரிகளைப் பயன்படுத்துவதில் வாக்குறுதியைக் கொண்டுள்ளது. இந்த அணுகுமுறை கார்பன் அல்லாத பிற கலப்பு நானோ ஃபைபர்களை உருவாக்குவதற்கு நீட்டிக்கப்படுவதாக உறுதியளிக்கிறது மற்றும் நானோ ஃபைப்ரஸ் நுண் கட்டமைப்புகளை வடிவமைப்பதன் மூலம் கடினமான பொருட்களை மீள் அல்லது நெகிழ்வான பொருட்களாக மாற்றுவதற்கான ஒரு நல்ல வழியை வழங்குகிறது.


இடுகை நேரம்: மார்ச் -13-2020