Çinli tədqiqatçılar 2600°C-ə qədər yüksək temperaturlara davam edə bilən və ekstremal temperatur tətbiqləri üçün istifadə olunan bütün digər materiallardan üstün olan yeni karbon nanoboru izolyatoru hazırlayıblar. Bu sıçrayış atmosferə təkrar daxil olma zamanı və digər yüksək temperatur mühitlərində hipersəsli nəqliyyat vasitələri və kosmik gəmilərdə istilik qoruyucuları üçün istifadə edilə bilər.

Kosmik gəmilərə, reaktiv mühərriklərə və sənaye sobalarına ərimə, çatlama və ya istiliyi buraxmadan istiliyi idarə edə bilən materiallar lazımdır. Bununla belə, yüksək temperaturlu istilik izolyasiya materialları (TIMs) böyük çatışmazlıqlara malikdir. Onlar ya 1500°C-dən yuxarı temperaturda uğursuz olurlar, ya da istiliyin keçməsini dayandırmaqda çox təsirli deyillər. Bu o deməkdir ki, layiqli miqdarda izolyasiya əldə etmək üçün daha çox materialdan istifadə etməlisiniz, bu da kütlə və çəki əlavə edir.

Buna görə də elm adamları istiliyi effektiv şəkildə bloklaya bilən, eyni zamanda nazik və yüngül olan yeni, qabaqcıl materiallar axtarırlar . Advanced Functional Materials jurnalında dərc olunan məqalədə Tsinghua Universitetinin tədqiqatçıları, super düzülmüş karbon nanoboru filmləri (SACNT-SF) adlı yeni izolyasiya materialı yaratmaq üçün karbon nanoborucuqlarının çox nazik, çevik təbəqələrini necə bir yerə yığdıqlarını və bir-birinə necə sardıqlarını təsvir edirlər. Bu inqilabi material yüksək temperaturda hər hansı digər məlum izolyatordan daha effektiv şəkildə istiliyi bloklayır.

“SACNT-SF otaq temperaturunda 0,004 W m ^-1 K ^{-1 və 2,600 ° C-də 0,03 W m -1} K ^-1 effektiv istilik keçiriciliyi nümayiş etdirir , bu günə qədər bildirilmiş bütün TIM-ləri üstələyir” dedi tədqiqatçılar öz məqalələrində.

SACNT-SF-nin izolyasiya xüsusiyyəti amillərin birləşməsindən qaynaqlanır. Yığılmış nanoborular əsasən boşluqdur, buna görə də istiliyin keçməsi üçün çoxlu bərk material yoxdur. Aralarındakı boşluqlar isə o qədər kiçikdir ki, qaz molekullarının hərəkətini maneə törədir, onların istilik ötürməsinə mane olur.

Üstün izolyasiyasına əlavə olaraq, SACNT-SF də olduqca davamlıdır. O, təkrarlanan isitmə və soyutma dövrlərinə tab gətirə bilir və arqon atmosferində 3000°C-ə qədər sabit qalır. Həcmli izolyasiya materialından fərqli olaraq , bu innovativ maddə müxtəlif formalarda asanlıqla əyilə bilən nazik nazik təbəqələrdən hazırlanmışdır.

SACNT-SF və onun bir çox potensial istifadəsi haqqında çoxlu həyəcan var. Məsələn, kosmik gəmilər və hipersəsli nəqliyyat vasitələri üçün daha yaxşı istilik qoruyucuları yaratmaq üçün istifadə edilə bilər və həddindən artıq isti sobaların və reaktorların səmərəliliyini artıra bilər. İncə və çevik olduğu üçün onu istilikdən qorumaq üçün mürəkkəb elektron komponentlərə də bükmək olar.

Növbəti problem

Bununla belə, bu yeni karbon nanoboru izolyatorunun əhəmiyyətli bir çatışmazlığı onun havada 500°C-dən yuxarı oksidləşməsidir. Bu o deməkdir ki, yüksək temperaturda oksigenlə qorunmayan mühitlərdə istifadə oluna bilməz, çünki o, yanar.

Beləliklə, tədqiqat qrupu reaktiv mühərriklər kimi yüksək temperaturda oksigenin olduğu şəraitdə işləməsini təmin edəcək qoruyucu örtüklər əlavə etməyi planlaşdırır .

Müəllifimiz Pol Arnold tərəfindən sizin üçün yazılmış , Lisa Lok tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Ətraflı məlumat: Zi Yuan və digərləri, Ekstremal Temperatur Tətbiqi üçün Karbon Nanostrukturunu Aktivləşdirən Yüksək Performanslı Termal İzolyasiya, Qabaqcıl Funksional Materiallar (2025). DOI: 10.1002/adfm.202514142

Jurnal məlumatı: Təkmil Funksional Materiallar 

© 2025 Science X Network