ચીનની વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી યુનિવર્સિટી (ustc) પ્રકાશની બાયોમિમેટિક રચના સામગ્રી વિકસાવી છે, ઉચ્ચ શક્તિ અને મજબૂત નેનો સેલ્યુલોઝ - Zhejiang Leinuo Textile Technology Co., લિ.
સમય:2020-05-26 હિટ:
માનવ સંસ્કૃતિના જન્મથી, સામગ્રી સામાજિક વિકાસ અને પ્રગતિનો ભૌતિક આધાર છે. Structural materials such as metals, સિરામિક્સ અને પોલિમર એ તમામ હાલની સામગ્રીમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, પરસ્પર બાકાત સાથે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સામગ્રીનો વિકાસ (જેમ કે તાકાત અને ખડતલતા), ખાસ કરીને નેનોમીટર સ્કેલ પર આધારિત મકાન સામગ્રી, વધુ અને વધુ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે.
તાજેતરમાં, યુનિવર્સીટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજી ઓફ ચાઈનાના એકેડેમીશિયન યુ શુહોંગની ટીમે સફળતાપૂર્વક નેનો-સેલ્યુલોઝ હાઈ-પરફોર્મન્સ બાયોમિમેટીક સ્ટ્રક્ચર મટિરિયલ વિકસાવ્યું છે. (CNFP). આ સામગ્રીમાં ઉત્તમ વ્યાપક ગુણધર્મો છે, તેની ઘનતા સ્ટીલની ઘનતાના માત્ર છઠ્ઠા ભાગની છે, ચોક્કસ તાકાત, વિશિષ્ટ કઠિનતા પરંપરાગત એલોય સામગ્રી કરતાં વધુ છે, સિરામિક્સ અને એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક.
સેલ્યુલોઝ એ વિશ્વમાં સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં કુદરતી કાર્બનિક પદાર્થોમાંનું એક છે. કપાસ, શણ, straw, સ્ટ્રો, બગાસ, વગેરે, બધા સેલ્યુલોઝ પ્રદાન કરી શકે છે. તેથી, વ્યાપક જૈવિક સ્ત્રોતો આ સામગ્રી માટે ટકાઉ પાયો નાખે છે.
પરિણામો મે પ્રકાશિત થયા હતા 1 જર્નલ સાયન્સ એડવાન્સિસમાં (વિજ્ઞાન એડવાન્સિસ 2020) તરીકે "હલકો, કઠિન, અને નીચા થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક સાથે ટકાઉ સેલ્યુલોઝ નેનોફાઇબર-પ્રાપ્ત જથ્થાબંધ માળખાકીય સામગ્રી." 6, eaaz1114).
હલકો હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું, CNFP ની ઉચ્ચ શક્તિ અને કઠિનતા ગુણધર્મો મુખ્યત્વે માઇક્રોન-સ્કેલ સ્તરવાળી રચના અને નેનોમીટર ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક માળખાની ડિઝાઇનમાંથી આવે છે.. આંતરિક અત્યંત સ્ફટિકીય સેલ્યુલોઝ નેનોફાઇબર્સ અત્યંત ઉચ્ચ તીવ્રતા પ્રદાન કરી શકે છે, રિવર્સિબલ ઇન્ટરેક્શન નેટવર્ક્સ જેવા રેસા વચ્ચે મોટી સંખ્યામાં હાઇડ્રોજન બંધન દ્વારા, ઉલટાવી શકાય તેવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નેટવર્કની ઉચ્ચ ઘનતામાં બાહ્ય બળ હેઠળ ઝડપથી વિયોજન અને રિફેક્ટરિંગ કરી શકે છે, ઘણી ઊર્જા શોષી લે છે, ઉચ્ચ તાકાત અને ઉચ્ચ કઠિનતા સાથે સામગ્રી બનાવો, ઉચ્ચ તાકાત અને સખત સમસ્યાની ઉચ્ચ કઠિનતા બંને સાથે પરંપરાગત માળખાકીય સામગ્રીને દૂર કરે છે.
તેની સ્કેલની સ્થિરતા અને થર્મલ ઇમ્પેક્ટ પ્રતિકાર નીચે પ્રમાણે દર્શાવવામાં આવ્યા છે: -120 થી તાપમાનની શ્રેણીમાં°સી થી 150°સી, થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક જેટલો ઓછો છે 5 × 10-6 k-1. એમ કહેવું છે, તાપમાનની વધઘટ 100 ℃ સુધી પહોંચે તો પણ, તેના કદમાં ફેરફાર પણ છે 10,000 પાંચની અંદર, ઉડ્ડયન એલ્યુમિનિયમ એલોયનો માત્ર પાંચમો ભાગ, એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક ડઝનેક એ, સિરામિક્સની નજીક. તદુપરાંત, તેના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને પરિમાણો 120℃ અને -196℃ વચ્ચે પુનરાવર્તિત ગંભીર થર્મલ શોક ચક્ર પરીક્ષણો હેઠળ હજુ પણ અત્યંત સ્થિર છે..
તે જ સમયે, CNFP પણ ઉચ્ચ અસર પ્રતિકાર ધરાવે છે, ઉચ્ચ નુકસાન સહનશીલતા અને ઉચ્ચ ઊર્જા શોષણ પ્રદર્શન, જેની અપેક્ષા છે કે તેનો ઉપયોગ એલોયના વિકલ્પ તરીકે થઈ શકે છે. વિભાજિત હોપકિન્સન પ્રેશર બારના અલ્ટ્રા-હાઈ સ્પીડ ઈમ્પેક્ટ ટેસ્ટ પરિણામો દર્શાવે છે કે હાઈ-સ્પીડ ઈમ્પેક્ટ હેઠળ 28 m · s-1 (ઝડપ હાઇ-સ્પીડ કારની સમકક્ષ છે), તે 1600MPa ની અતિ-ઉચ્ચ સંકુચિત શક્તિ દર્શાવે છે અને 387.5mj સુધીની અસર ઊર્જાને શોષી શકે છે · m-3 અંદર 0.07 ms. આ મુખ્યત્વે એટલા માટે છે કારણ કે તેનું આંતરિક ત્રિ-પરિમાણીય નેનોફાઇબર નેટવર્ક જ્યારે હાઇ-સ્પીડ ઇમ્પેક્ટને આધિન હોય ત્યારે સ્લિપ થઇ જાય છે., અને નેનોફાઈબર્સ વચ્ચે મોટી સંખ્યામાં હાઈડ્રોજન બોન્ડ ઝડપથી વિયોજન અને પુનઃનિર્માણમાંથી પસાર થાય છે, જે અસર ગતિ ઊર્જાને ગરમીમાં શોષી શકે છે અને રૂપાંતરિત કરી શકે છે.
આમ, ટકાઉ નવી કુદરતી નેનોફાઈબર્સ બાયોનિક માળખું સામગ્રી, સંકલિતમાં હળવા વજનના ગાઓ કિઆન્ગ્રેનનો સમાવેશ થાય છે, ઉચ્ચ પરિમાણીય સ્થિરતા અને થર્મલ આંચકો, અસર સામે પ્રતિકાર, ઉચ્ચ નુકસાન સહનશીલતા જેવા ઉત્તમ ગુણધર્મો, તે હલકો આંચકો રક્ષણ અને ગાદી સામગ્રી અપેક્ષિત છે, અવકાશ સામગ્રી, ચોકસાઇ સાધન ભાગો, અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ હશે.