کد خبر: ۲۹۵۵۷
|
۰۴ مرداد ۱۴۰۱ | ۱۹:۴۰

آئروژل انعطاف‌پذیری که از ۱۹۶- تا ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد، هنوز کارا است

محققان آئروژل انعطاف‌پذیری ساختند که در محدوده دمایی بسیار وسیعی عملکرد خود را حفظ می‌کند و از خاصیت ابرالاستیسیته نیز برخوردار است.

به گزارش «نبض فناوری»، آئروژل‌ها به‌عنوان مواد محافظتی مورد نیاز برای بسیاری از زمینه‌ها، از جمله مواد محافظ تداخل الکترومغناطیسی و مواد عایق حرارتی در ساختمان‌های بلند نقش حیاتی ایفا می‌کنند. با این حال، مواد محافظ فعلی اغلب عملکردهای حفاظتی خود را در شرایط سخت مانند دمای شدید از دست می‌دهند و آن‌ها را بی اثر می‌کند.

به تازگی مواد آئروژل جدیدی توسط تیمی از محققان دانشگاه سیچوان ساخته شده است که می‌توانند عملکرد و الاستیسیته خود را در دماهای بسیار بالا حفظ کنند. نتایج این پروژه در نشریه Nano Research منتشر شده است.

های بو ژائو استاد کالج شیمی در دانشگاه سیچوان، می‌گوید: «عملکرد مواد آئروژل محافظ معمولی تحت شرایط سخت کاری به شدت بد می‌شد. هدف ما این بود که این مشکل را حل کنیم.»

قبل از پیشرفت‌های تیم ژائو، مواد فوم مبتنی بر پلیمر معمولاً به عنوان مواد محافظ استفاده می‌شد. این مواد دارای ویژگی‌های مثبت فوق الاستیسیته و تراکم پذیری بالا بودند اما پس از رسیدن به دمای ذوب، پلیمرها قادر به حفظ این خواص نبودند.

رویکردی که به یک راه‌حل مقیاس‌پذیر نزدیک‌تر شد، شامل استفاده از آئروژل‌های کربنی بود که دارای ویژگی‌هایی مانند سطح ویژه بالا، چگالی کم، هدایت الکتریکی خوب و پایداری شیمیایی و حرارتی هستند که به خوبی به عایق حرارتی و تداخل الکترومغناطیسی کمک می‌کنند. با این حال، آئروژل‌های کربنی به دلیل ویژگی‌های ذاتی خاصی، دارای محدودیت‌هایی هستند. نانولوله‌های کربنی به روشی محبوب برای ساخت آئروژل‌های کربنی فوق الاستیک تبدیل شدند، زیرا می‌توانستند خواص مورد نیاز را در دماهای بالا حفظ کنند، اما از آنجایی که آماده‌سازی به مراحل زیادی نیاز داشت، این روش‌ها مقیاس‌پذیر نبودند.

با تمرکز بر طراحی ریزساختار، تیم ژائو توانست یک آئروژل پلیمری فوق الاستیسیته بسازد که در محدوده دمایی ۱۹۶- تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد با فرآیندی مقیاس‌پذیر و کاربردی کار می‌کند.

ژائو گفت: «برخلاف اکثر آئروژل‌های کربنی پیشین که معمولاً خواص مکانیکی ضعیفی دارند، این مواد آئروژل آماده شده دارای ابرالاستیسیته ثابت در دمای مختلف هستند و در عین حال عملکرد محافظتی چند منظوره را حفظ می‌کنند.»

روش ژائو از نانولوله‌های کربنی چند جداره کامپوزیتی استفاده می‌کند، به عبارت دیگر، در این ساختار امکان ترکیب ویژگی‌های مثبت آئروژل‌های کربنی با ویژگی‌های مثبت نانولوله‌های کربنی در یک اسکلت کربنی بسیار منظم وجود دارد، که یکی از تمایزهای کلیدی بین این روش جدید و روش‌های قبلی است.

ژائو گفت: «مواد آئروژل ابرالاستیسیته، اثر حفاظتی تداخل الکترومغناطیسی بالا، عایق حرارتی و مخفی بودن تحت تابش مادون قرمز را در محدوده دمایی وسیع از ۱۹۶- تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد و پس از فشرده سازی چرخه‌ای برای صدها بار حفظ می کنند. مهیج‌ترین جنبه این فرآیند آماده‌سازی اقتصادی و ساده آن است.»

او گفت: «ما می‌خواهیم صنعتی‌سازی این آئروژل و کاربرد بیشتر آن در فناوری ۵G، ساختمان‌های بلند و موارد دیگر را ارتقا دهیم.»

ارسال نظرات
عضو اتاق بازرگانی تهران پاسخ داد رمزارزها با تجارت ایران چه می‌کنند؟
وبگردی