ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ರಾಳ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಲೋಹಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಿಗಿತವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಆಯಾಸ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಗುರಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್-ಬಲವರ್ಧಿತ ರಾಳ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಮೌಲ್ಯವು 2024 ರಲ್ಲಿ $ 31 ಶತಕೋಟಿಯನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು, ಆದರೆ ಆಯಾಸದ ಹಾನಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ರಚನಾತ್ಮಕ ಆರೋಗ್ಯ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವೆಚ್ಚವು $ 5.5 ಶತಕೋಟಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರಬಹುದು.
ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡುವ ಬಿರುಕುಗಳನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಲು ನ್ಯಾನೊ-ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂ-ಗುಣಪಡಿಸುವ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಡಿಸೆಂಬರ್ 2021 ರಲ್ಲಿ, ವಾಷಿಂಗ್ಟನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ರೆನ್ಸೆಲೇರ್ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಮತ್ತು ಬೀಜಿಂಗ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯ ಸಂಶೋಧಕರು ಗಾಜಿನಂತಹ ಪಾಲಿಮರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಅದು ಆಯಾಸವನ್ನು ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸಬಹುದು. ಸಂಯೋಜನೆಯ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಪಾಕ್ಸಿ ರೆಸಿನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಿಟ್ರಿಮರ್‌ಗಳು ಎಂಬ ವಿಶೇಷ ಎಪಾಕ್ಸಿ ರೆಸಿನ್‌ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಎಪಾಕ್ಸಿ ರಾಳದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ವಿಟ್ರಿಫೈಯಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಕ್ರಾಸ್-ಲಿಂಕಿಂಗ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಸ್ವತಃ ದುರಸ್ತಿ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
100,000 ಹಾನಿಯ ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರವೂ, ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿನ ಆಯಾಸವನ್ನು 80 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಆವರ್ತಕ ತಾಪನದ ಮೂಲಕ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದು. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, RF ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಬಿಸಿಯಾಗಲು ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಆಯ್ದ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹೀಟರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಈ ವಿಧಾನವು ಆಯಾಸದ ಹಾನಿಯ "ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ" ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜಿತ ಆಯಾಸ-ಪ್ರೇರಿತ ಹಾನಿಯನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹಿಮ್ಮುಖಗೊಳಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ವಿಳಂಬಗೊಳಿಸಬಹುದು, ರಚನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಕಾರ್ಬನ್ / ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಫೈಬರ್ 3500 ° C ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು
ಜಾನ್ಸ್ ಹಾಪ್ಕಿನ್ಸ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಅಪ್ಲೈಡ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯ ನೇತೃತ್ವದ NASA ದ "ಇಂಟರ್ ಸ್ಟೆಲ್ಲರ್ ಪ್ರೋಬ್" ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಅಧ್ಯಯನವು ನಮ್ಮ ಸೌರವ್ಯೂಹದ ಆಚೆಗಿನ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುವ ಮೊದಲ ಮಿಷನ್ ಆಗಿದ್ದು, ಯಾವುದೇ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಯಾಣಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ದೂರ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ದೂರವನ್ನು ತಲುಪಲು, ಅಂತರತಾರಾ ಶೋಧಕಗಳು "ಓಬರ್ಸ್ ಕುಶಲ" ವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕಾಗಬಹುದು, ಇದು ತನಿಖೆಯನ್ನು ಸೂರ್ಯನ ಹತ್ತಿರ ತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ತನಿಖೆಯನ್ನು ಕವಣೆಯಂತ್ರ ಮಾಡಲು ಸೂರ್ಯನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಗುರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಸೌರ ಶೀಲ್ಡ್‌ಗಾಗಿ ಹಗುರವಾದ, ಅತಿ-ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಜುಲೈ 2021 ರಲ್ಲಿ, ಅಮೇರಿಕನ್ ಹೈ-ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಡೆವಲಪರ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಫೈಬರ್ ಕಂ., ಲಿಮಿಟೆಡ್ ಮತ್ತು ಜಾನ್ಸ್ ಹಾಪ್ಕಿನ್ಸ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಅಪ್ಲೈಡ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿಯು ಹಗುರವಾದ, ಅತಿ-ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಹಕರಿಸಿತು, ಅದು 3500 ° C ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರತಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಫಿಲಮೆಂಟ್‌ನ ಹೊರ ಪದರವನ್ನು ನೇರ ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC/C) ನಂತಹ ಲೋಹದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿದರು.
ಸಂಶೋಧಕರು ಜ್ವಾಲೆಯ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತ ತಾಪನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು, ಮತ್ತು ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಹಗುರವಾದ, ಕಡಿಮೆ ಆವಿಯ ಒತ್ತಡದ ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ 2000 ° C ನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು 3500 ° C ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ, ಇದು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ತನಿಖೆಯ ಸೌರ ಶೀಲ್ಡ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಜುಲೈ-18-2022