Neçə dəfə atsanız da qaşıya bilməyəcəyiniz telefon ekranı; parıltının qarşısını alan eynəklər; toz tutmayan ön şüşə. Bütün bunlar sapfir istehsalının yeni üsulu sayəsində mümkündür.

Ostindəki Texas Universitetinin tədqiqatçıları, çoxumuzun sadəcə gözəl bir zinət əşyası hesab etdiyi sapfirə super güclər bəxş etmək üsullarını kəşf etdilər. Lakin sapfir müdafiədən tutmuş istehlakçı elektronikasına və yeni nəsil pəncərələrə qədər bir çox müxtəlif sahələrdə kritik material kimi qəbul edilir, çünki onu cızmaq demək olar ki, mümkün deyil.

Uolker Maşınqayırma Departamentinin dosenti və yeni tədqiqatın rəhbəri Chih-Hao Chang, “Sapphire öz sərtliyinə və bir çox digər əlverişli xüsusiyyətlərinə görə belə yüksək qiymətli materialdır” dedi. “Ancaq onu cəlbedici edən eyni xüsusiyyətlər kiçik miqyasda istehsalı da çətinləşdirir.”

Chang və komandası Materials Horizons -da sənədləşdirildiyi kimi yeni sapfir əsaslı nanostrukturlarla bu çətinliyi yüngülləşdirməyə ümid edir . Nanostrukturlar bu material üçün hələ də ən yüksək aspekt nisbətini göstərir və bu, öz sərtliyini və sərtliyini tamamilə itirmədən super güclərini təmin edir.

Ənənəvi toplu sapfir kimi cızıqlara davamlı olmasa da – nanostrukturlar volfram və ya ənənəvi şüşə ilə müqayisə oluna bilər – bu yeni sapfir nanostrukturlar özünü təmizləmə qabiliyyəti ilə dumanı, tozu və parıltını dəf edir.

“Bu, çox həyəcan vericidir, çünki nanostrukturlar ənənəvi olaraq kövrək kimi görülür, lakin onları sapfirdən hazırlamaq bu problemi həll edə bilər” dedi. Chang laboratoriyasının məzunu və aparıcı müəlliflərdən biridir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4203178812&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1741323991&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-super-sapphire-nanostructures-resist-glare.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl1dLDBd&dt=1741323991859&bpp=1&bdt=57&idt=86&shv=r20250305&mjsv=m202502260101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741323748%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741323748%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741323748%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2066385466177&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2495&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090665%2C95354314%2C95354322%2C95354337%2C31090357%2C95353782&oid=2&pvsid=3755146240600538&tmod=2012634199&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=90

Güvə gözündən ilhamlanan sapfir nanostrukturların daralmış profili işığın ötürülməsini artırır və parıltını azaldır. Nanostrukturların yüksək səth enerjisi və aspekt nisbəti dumanın qarşısını almaq üçün superhidrofil səth yaradır. Strukturlar, həmçinin lotus yarpağı effektini təqlid edərək, su damcılarının səthdən yuvarlanmasını təmin etmək üçün superhidrofobik bir səth kimi müalicə edilə bilər .

“Bizim sapfir nanostrukturlarımız təkcə çoxfunksiyalı deyil, həm də mexaniki cəhətdən möhkəmdir və bu, onları davamlılıq və performansın kritik olduğu tətbiqlər üçün ideal hala gətirir”, – Chang laboratoriyasının aspirantı və aparıcı müəlliflərdən biri Mehmet Kepenekci bildirib.

Bu texnologiya çoxlu üstünlüklərə malikdir. İstehlakçılar üçün bu, çətin işıqlandırma şəraitində oxumaq daha asan olan smartfonlara, dumanlanmayan linzalara və pəncərələrə, parıldamağa meylli olmayan kameralara və toz tutmayan sərt ön şüşələrə gətirib çıxara bilər.

Növbəti nəsil kosmik səyahətə başlayarkən, toz əleyhinə xüsusiyyətlər, məsələn, digər planetlərə enmə missiyaları zamanı kritik avadanlığın tozda qalmamasını təmin edə bilər. Bu, müdafiə tətbiqlərində daha güclü infraqırmızı sensorlar və qoruyucu pəncərələrin yaradılmasına səbəb ola bilər.

“Özünü təmizləyən sapfir səthlərimiz yalnız cazibə qüvvəsindən istifadə edərək 98,7% tozsuz ərazini saxlaya bilir” dedi toz yapışması təcrübələrini aparan tələbə Endryu Tunel. “Bu, mövcud tozun azaldılması texnologiyaları ilə müqayisədə əhəmiyyətli bir irəliləyişdir və suyun təmizlənməsi üçün asanlıqla mövcud olmadığı kosmosdakı tətbiqlər üçün xüsusilə faydalıdır.”

Tədqiqatçılar bu texnologiyanı həyata keçirməyi hədəfləyirlər və onu bir neçə yolla təkmilləşdirməyə çalışırlar. Onlar bu nanostrukturları daha böyük nümunələr üzərində tətbiq etmək üçün istehsalı genişləndirirlər, qabiliyyətlərini artırmaq üçün mexaniki və kimyəvi xassələri təkmilləşdirirlər və daha da real dünya tətbiqlərini araşdırırlar.

Ətraflı məlumat: Kun-Chieh Chien və digərləri, Parıltı, duman əleyhinə və toz əleyhinə xüsusiyyətlərə malik cızıqlara davamlı sapfir nanostrukturlar, Materials Horizons (2025). DOI: 10.1039/D4MH01844C

Jurnal məlumatı: Materials Horizons 

Ostindəki Texas Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir