ساخت اولین ماده سرامیکی در جهان که مانند فلز خم می‌شود

دانشمندان چینی اولین ماده سرامیکی جهان را ساخته‌اند که می‌تواند مانند فلز خم شود، این فناوری عملکرد موتورها را افزایش داده و منجر به اتصالات مصنوعی بهتر می‌شود.

پلاستیک و استحکام قبلاً ویژگی‌های متضاد سرامیک‌ها در نظر گرفته می‌شد که تقویت یکی معمولاً به معنای کاهش دیگری بود. اما به گفته دانشمندان چینی مواد، ماده جدید که سختی سرامیک و انعطاف پذیری فلز دارد، اولین نمونه‌ای است که هر دو را همزمان بهبود می‌بخشد.

این سرامیک می‌تواند انقلاب‌های تکنولوژیکی را در بسیاری از صنایع به ارمغان بیاورد و منجر به ساخت موادی شود که سبک‌تر و قوی‌تر از بهترین آلیاژهای فلزی امروزی هستند.

محققان از نیترید سیلیکون برای ساختن نانو ستون‌هایی حاوی دو نوع ساختار کریستالی استفاده کردند و هنگامی که در معرض نیروی خارجی قرار می‌گیرد، یک نوع ساختار کریستالی می تواند به نوع دیگر تبدیل شود و به ماده اجازه می دهد تا خم شود و شکل اولیه خود را بگیرد.

این ماده می تواند به ویژه برای ساخت موتورهای هوافضا مفید باشد. مواد سرامیکی قوی و سبک هستند و می‌توانند دماهای بالا را تحمل کنند. موتورهای سرامیکی انعطاف پذیر در دماهای بسیار بالاتر از موتورهای آلیاژی سنتی و با راندمان سوخت بسیار بهتر کار می‌کنند. موتور سرامیکی بسیار سبک تر از موتور آلیاژی است و به آن اجازه می‌دهد تا با سرعت بسیار بیشتری شتاب بگیرد. کاهش وزن موتور فشار وارده بر سایر قطعات را کاهش می‌دهد.

این ماده همچنین می‌تواند در موتورهای اتومبیل استفاده شود. از آنجایی که مواد سرامیکی مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به آلیاژها دارند، یک موتور سرامیکی می‌تواند مخزن خنک کننده کوچکتری داشته باشد. دمای احتراق بالاتر یک موتور سرامیکی می‌تواند منجر به رانش بهتر و آلاینده‌های کمتر شود.

سرامیک‌های نیترید سیلیکون سبک وزن، زیست سازگار و ضد باکتری هستند و آنها را به یک جایگزین بالقوه برای استفاده در تعویض مفصل تبدیل می‌کند. اکثر مفاصل مصنوعی فلزی هستند و هر ۱۰ سال یکبار نیاز به تعویض دارند که برای بیماران گران و دردناک است. اما مفاصل مصنوعی ساخته شده با سرامیک می توانند پس از کاشت تا پایان عمر باقی بمانند.

این ماده همچنین می‌تواند برای ساخت یاتاقان‌های مورد استفاده در توربین‌های بادی – یک جزء کلیدی که ژنراتور را به پره‌های فن متصل می‌کند – استفاده شود. هر یاتاقان در حین کار باید چندین تن فشار را تحمل کند و دوام آن طول عمر کل سیستم را تعیین می‌کند.

بر اساس آزمایش‌های محققین می‌توان این ماده سرامیکی انعطاف‌پذیر را در مقیاس بزرگ تولید کرد و مزیت قیمتی آشکاری در زمینه تجهیزات پیشرفته برای آن وجود دارد.

به عنوان مثال، تولید پره‌های توربین تک کریستالی مورد استفاده در موتورهای جت به مواد خاکی کمیاب گران قیمت نیاز دارد، در حالی که گران ترین نیترید سیلیکون حدود ۲۰۰ دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم فروخته می‌شود.

منبع: techchina

پایگاه خبری تحلیلی چین نگارچین نگار

ساخت اولین ماده سرامیکی در جهان که مانند فلز خم می‌شود

رشد چشمگیر تعداد موزه‌های عمومی علوم در چین

آیا چین به ابرقدرت فناوری جهان تبدیل خواهد شد؟

گزارش سیر تکامل برنامه ساخت چین 2025 + دانلود

چین یونان را به عنوان کشور برتر مالک کشتی پشت سر گذاشت

چین چگونه با ربات‌های مجهز به هوش مصنوعی، شبکه ریلی پرسرعت خود را توسعه می‌دهد

خبرنامه انرژی‌های نو و تجدیدپذیر چیـن – فروردین ماه ۱۴۰۳

چین در سکوت به دنبال جذب نخبگان خارجی حوزه تراشه

برآورد ماهواره‌های چینی از میزان تخریب گسترده غزه

خبـرنامـه فنـاوری چیـن – فروردین ماه ۱۴۰۳

ربات هوش مصنوعی چینی‌ها برای جراحی‌های کم‌تهاجمی مغز

چرا غرب به توانمندی چین در ایجاد ظرفیت زنجیره تامین باتری خودرو نیاز دارد؟

طرح شنجن، مرکز نوآوری چین برای جوان سازی اقتصادی

مشارکت ۵۵درصدی چین در بخش انرژی تجدیدپذیر دنیا در ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴

چین بستری برای همکاری بین‌المللی در زمینه مبانی علمی برای دانشمندان سراسر جهان ایجاد می‌کند