เทคนิคใหม่ที่ปราศจากตัวทำละลายสามารถลดความซับซ้อนของการผลิตวัสดุที่ไม่ชอบน้ำมากและป้องกันการเกิดน้ำแข็ง เทคนิคนี้สามารถนำไปใช้เพื่อทำให้พื้นผิวเกือบทุกประเภทมีคุณสมบัติไม่ซับน้ำ มีความเป็นไปได้ในการใช้งานมากมาย รวมถึง แต่ไม่จำกัดเพียง ปีกเครื่องบิน อุปกรณ์ชีวการแพทย์ ระบบลดการลาก อิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ และพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยา วัสดุที่ไม่ชอบน้ำยิ่งยวด
หมายถึงวัสดุ
ที่ขับไล่หยดน้ำที่มีมุมสัมผัส (มุมที่พื้นผิวของน้ำสัมผัสกับพื้นผิวของวัสดุ) มากกว่า 150° วัสดุเหล่านี้ยังมีพลังงานพื้นผิวต่ำเช่นเดียวกับพื้นผิวที่หยาบในระดับไมครอน อย่างไรก็ตาม เทคนิคปัจจุบันในการผลิตวัสดุดังกล่าวมีความซับซ้อนและมักเกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมีที่รุนแรง ทีมนักวิจัยที่นำ
ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาวิธีการขัดแบบไร้ตัวทำละลายแบบขั้นตอนเดียว ซึ่งสามารถสร้างพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำมากด้วยมุมสัมผัสเกือบ 164°นักวิจัยใช้กระดาษทรายเชิงพาณิชย์เพื่อแนะนำสารเติมแต่งผงที่เลือก เช่น กราฟีน โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ เทฟลอน และโบรอนไนไตรด์ ลงบนพื้นผิวของวัสดุต่างๆ
รวมทั้งเทฟลอน โพลีโพรพิลีน โพลีสไตรีน โพลีไวนิลคลอไรด์ และโพลีไดเมทิลไซลอกเซน กระดาษทรายทำจากอลูมิเนียมออกไซด์ที่มีปลายข้าวอยู่ระหว่าง 180 ถึง 2000การก่อตัวของไทรโบฟิล์ม“ในระหว่างขั้นตอนการใส่ทราย การเพิ่มผงระหว่างพื้นผิวที่ถูจะช่วยให้เกิดไตรโบฟิล์มได้ง่ายขึ้น”
อธิบาย “ไตรโบฟิล์มก่อตัวขึ้นในปฏิกิริยาเคมีบนพื้นผิวที่เลื่อนเข้าหากัน และทำให้พื้นผิวทำหน้าที่ในการขับไล่น้ำมากยิ่งขึ้น””การขัดยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการถ่ายโอนมวลและอิเล็กตรอนเพื่อลดพลังงานพื้นผิวของพื้นผิว” ฮิกส์กล่าวเสริม ว่าพื้น ผิวหลากหลายชนิดสามารถทำให้เป็น
ได้ภายในไม่กี่นาที สิ่งนี้เน้นถึงการใช้งานที่หลากหลายของพื้นผิวที่ขัด“ผู้ผลิตเครื่องบินไม่ต้องการให้น้ำแข็งก่อตัวที่ปีก กัปตันเรือไม่ต้องการให้จุลินทรีย์ในมหาสมุทรที่เกาะติดอยู่เกาะลากเพื่อทำให้พวกมันช้าลง และอุปกรณ์ทางการแพทย์จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการเกิดคราบสกปรกทางชีวภาพ
ซึ่งเป็นที่
ฮิกส์ตั้งข้อสังเกตว่าเทคนิคอื่นๆ ที่ใช้ในการสร้างพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำไม่สามารถปรับขนาดได้ถึงพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ เช่น บนเครื่องบินและเรือ “เทคนิคการใช้งานอย่างง่ายอย่างที่พัฒนาขึ้นที่นี่ควรปรับขนาดได้” เขากล่าว ความทนทานต่อน้ำยิ่งยวดวัสดุที่ไม่ชอบน้ำยิ่งยวดนั้นแข็งแกร่งมาก แท้จริงแล้ว
พวกเขายังคงกันน้ำได้แม้ว่าจะผ่านการทดสอบการลอกเทปเหนียว 100 ครั้ง และหลังจากสัมผัสกับอากาศที่อุณหภูมิ 130°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง การปล่อยให้พวกมันอยู่กลางแดดเท็กซัสร้อนเป็นเวลา 18 เดือนก็ไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของพวกมันเช่นกัน และเมื่อวัสดุต่างๆ เริ่มชำรุด
ก็สามารถปรับปรุงใหม่ได้ง่ายๆ เพียงแค่ขัดมันอีกครั้งด้วยผงสารเติมแต่งชนิดเดียวกันขณะนี้ นักวิจัยของไรซ์กำลังหาทางใช้เทคนิคการเติมทรายลงในวัสดุพิมพ์ประเภทอื่นไปพร้อมกัน นั่นคือพื้นผิวโลหะที่ใช้ทำแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ พวกเขาเพิ่งรายงานการทดสอบเกี่ยวกับลิเธียมและโซเดียมฟอยล์ “
บทบาทของไตรโบฟิล์มในที่นี้คือการควบคุมการไหลของไอออนที่เข้ามาในอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่เพื่อปรับปรุงพฤติกรรมการสะสมของโลหะ/การลอกออกระหว่างการหมุนเวียนของแบตเตอรี่” Tour อธิบายที่แบคทีเรียก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวที่เปียก” ฮิกส์กล่าว “พื้นผิวที่ทนทานต่อน้ำยิ่งยวดที่มีอายุ
ผนังหินแกรนิตเสริมความแข็งแกร่งด้วยการหลอมหินแอมฟิโบไลต์ที่มีแร่ธาตุซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ เพื่อสร้างปูนขาวล้อมรอบหินแกรนิต “เรารู้แน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้นกับกระจกในแง่ของอุณหภูมิที่กระจกสัมผัส และปริมาณน้ำฝน จากบันทึกในสวีเดนย้อนกลับไปเมื่อ 1,500 ปีก่อน” กล่าวจะต้องมีหน้าจอกระจก
ซึ่งเป็นจุด
ที่แร่ธาตุทุติยภูมิบางส่วนตกตะกอน โดยเฉพาะเหล็กและแมกนีเซียม ซีโอไลต์ มีส่วนเกี่ยวข้องกับอัตราการละลายของแก้วที่เร่งขึ้น” อธิบาย (รูป 2). ซึ่งสามารถลดจุดหลอมเหลว แรงตึงผิว และความหนืดของแก้วโดยรวมได้ การใช้งานยาวนานซึ่งผลิตจากวิธีการเติมทรายในขั้นตอนเดียวนี้
ปัญหาสำคัญที่ผู้ที่ต้องการสร้างแก้วกากนิวเคลียร์ที่เสถียรที่สุดต้องเผชิญคือปัญหาด้านอายุการใช้งานที่ยาวนาน แต่สำหรับนักอนุรักษ์ทางโบราณคดีที่พยายามรักษาเสถียรภาพของกระจกที่เสื่อมสภาพ พวกเขามีความท้าทายที่เร่งด่วนกว่านั้น ซึ่งก็คือการกำจัดความชื้นและทำให้กระจกหยุดการแตกร้าว
และแตกเป็นเสี่ยงๆ แก้วโบราณคดีสามารถรวมเข้ากับเรซินอะคริลิกโดยทาบนชั้นการกัดกร่อนสีรุ้ง “จริง ๆ แล้วมันเป็น [ส่วนหนึ่งของ] แก้ว ดังนั้นควรได้รับการปกป้อง” กล่าว แม้ว่าเราจะใช้กระจกมานานแค่ไหนแล้ว แต่ก็ยังมีหนทางอีกยาวไกลในการทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าโครงสร้าง
และองค์ประกอบของกระจกส่งผลต่อเสถียรภาพอย่างไร “ฉันประหลาดใจที่เรายังไม่สามารถเดาอุณหภูมิหลอมเหลวของแก้วจากองค์ประกอบของมันได้อย่างแม่นยำเลย องค์ประกอบเพิ่มเติมจำนวนน้อยมากสามารถมีเอฟเฟกต์ขนาดใหญ่ได้ จริง ๆ แล้วมันเป็นศิลปะมืดนิดหน่อย” ธอร์ปรำพึง
งานของเธอที่เชฟฟิลด์จะดำเนินต่อไป โดยมีบางโครงการที่ส่งต่อมาถึงเธอซึ่งดำเนินมากว่า 50 ปี ตัวอย่างเช่น สหราชอาณาจักรเป็นเจ้าภาพหนึ่งในการทดลอง “การฝังศพด้วยแก้ว” ที่ดำเนินการมายาวนานที่สุดในโลก จุดมุ่งหมายคือเพื่อทดสอบการย่อยสลายของแก้วโบราณภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง
ซึ่งกากนิวเคลียร์ที่ผ่านการทำให้เป็นแก้วจะประสบ ควบคู่ไปกับขยะที่ห่อหุ้มด้วยซีเมนต์การทดลองนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อดำเนินการเป็นเวลา 500 ปี ไม่ว่ามหาวิทยาลัยเองจะคงอยู่ได้นานขนาดนั้นหรือไม่ แต่สำหรับกากนิวเคลียร์ที่พวกเขากำลังทำงานเพื่อปกป้องเราจากมัน มันก็จะคงอยู่ตลอดไป สามารถบรรเทาปัญหาเหล่านี้ได้มากมาย”
แนะนำ ufaslot888g
