ოდესმე გაოცებულხართ საფირონის კაშკაშა ლურჯი ფერით? ეს კაშკაშა ძვირფასი ქვა, რომელიც თავისი სილამაზით არის დაფასებული, ფლობს საიდუმლო „სამეცნიერო ზესახელმწიფოს“, რომელსაც შეუძლია რევოლუცია მოახდინოს ტექნოლოგიაში. ჩინელი მეცნიერების ბოლოდროინდელმა მიღწევებმა საფირონის კრისტალების დაფარული თერმული საიდუმლოებები ამოხსნა და ახალი შესაძლებლობები შესთავაზა ყველაფრისთვის, სმარტფონებიდან დაწყებული კოსმოსური კვლევით დამთავრებული.
რატომ არ„დნება საფირონი ექსტრემალურ სიცხეში?
წარმოიდგინეთ მეხანძრის ვიზორი, რომელიც ცეცხლში თეთრად ანათებს, მაგრამ ამავდროულად კრისტალურად სუფთა რჩება. სწორედ ეს არის საფირონის მაგია. 1500°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე — გამდნარ ლავაზე მაღალ ტემპერატურაზე — ეს ძვირფასი ქვა ინარჩუნებს სიმტკიცეს და გამჭვირვალობას.
ჩინეთის შანხაის ოპტიკისა და წვრილი მექანიკის ინსტიტუტის მეცნიერებმა მისი საიდუმლოებების გამოსაკვლევად მოწინავე ტექნიკა გამოიყენეს:
- ატომური სუპერსტრუქტურა: საფირონის ატომები ქმნიან ექვსკუთხა ბადეს, სადაც თითოეული ალუმინის ატომი ადგილზე ოთხი ჟანგბადის ატომით არის დამაგრებული. ეს „ატომური გალია“ ეწინააღმდეგება თერმულ დამახინჯებას და გამოირჩევა თერმული გაფართოების კოეფიციენტით jus.t 5.3 × 10⁻⁶/°C (ოქრო, პირიქით, თითქმის 10-ჯერ უფრო სწრაფად ფართოვდება).
- მიმართულებითი სითბოს ნაკადი: ცალმხრივი ქუჩის მსგავსად, სითბო საფირონში გარკვეული კრისტალის ღერძების გასწვრივ 10–30%-ით უფრო სწრაფად გადის. ინჟინრებს შეუძლიათ გამოიყენონ ეს „თერმული ანიზოტროპია“ ჰიპერეფექტური გაგრილების სისტემების შესაქმნელად.
„სუპერგმირული“ მასალა, რომელიც ექსტრემალურ ლაბორატორიებში იქნა გამოცდილი
საფირონის ზღვრამდე მისაყვანად, მკვლევარებმა კოსმოსისა და ჰიპერბგერითი ფრენის მკაცრი პირობების სიმულირება მოახდინეს:
- რაკეტის ხელახალი შესვლის სიმულაცია150 მმ-იანი საფირონის ფანჯარა რამდენიმე საათის განმავლობაში გაუძლო 1500°C ტემპერატურაზე ცეცხლს, ბზარების ან დეფორმაციის გარეშე.
- ლაზერული გამძლეობის ტესტიინტენსიური სინათლის ზემოქმედებით, საფირონის კომპონენტები ტრადიციულ მასალებზე 300%-ით ძლებენ, რადგან მათ სპილენძთან შედარებით 3-ჯერ უფრო სწრაფად შეუძლიათ სითბოს გაფანტვა.
ლაბორატორიული საოცრებებიდან ყოველდღიურ ტექნოლოგიებამდე
შესაძლოა, თქვენ უკვე ფლობდეთ საფირონის ტექნოლოგიის ნიმუშს და ამის გაცნობიერების გარეშეც კი:
- დაუზიანებელი ეკრანებიApple-ის ადრეული iPhone-ები იყენებდნენ საფირონის საფარით დაფარულ კამერის ლინზებს (სანამ ფასები არ გაიზარდა).
- კვანტური გამოთვლებილაბორატორიებში საფირონის ვაფლები შეიცავს ნაზ კვანტურ ბიტებს (ქუბიტებს), რომლებიც კვანტურ მდგომარეობას სილიციუმთან შედარებით 100-ჯერ უფრო დიდხანს ინარჩუნებენ.
- ელექტრომობილებიელექტრომობილების პროტოტიპული აკუმულატორები იყენებენ საფირონის დაფარულ ელექტროდებს გადახურების თავიდან ასაცილებლად - ეს არის რევოლუციური ნაბიჯი უფრო უსაფრთხო და უფრო ხანგრძლივი მანძილის მქონე ავტომობილებისთვის.
ჩინეთის ნახტომი საფირონის მეცნიერებაში
მიუხედავად იმისა, რომ საფირონი საუკუნეების განმავლობაში მოიპოვებოდა, ჩინეთი თავის მომავალს ხელახლა წერს:
- გიგანტური კრისტალებიჩინური ლაბორატორიები ამჟამად 100 კგ-ზე მეტი წონის საფირონის ზოდებს ზრდიან — რაც საკმარისად დიდია ტელესკოპის მთლიანი სარკეების ასაგებად.
- მწვანე ინოვაციამკვლევარები ძველი სმარტფონებისგან გადამუშავებულ საფირონს ავითარებენ, რაც წარმოების ხარჯებს 90%-ით ამცირებს.
- გლობალური ლიდერობა: ბოლოდროინდელი კვლევა, რომელიც გამოქვეყნდასინთეტიკური კრისტალების ჟურნალი, წელს ჩინეთის მეოთხე მნიშვნელოვან გარღვევას წარმოადგენს მოწინავე მასალების დარგში.
მომავალი: სადაც საფირონი სამეცნიერო ფანტასტიკას ხვდება
რა მოხდებოდა, ფანჯრები თავისით რომ გაიწმინდოს? ან ტელეფონები სხეულის სიცხით რომ დაიტენოს? მეცნიერები დიდებულად ოცნებობენ:
- თვითწმენდადი საფირონისაფირონში ჩასმულ ნანონაწილაკებს შეუძლიათ მზის სხივების ზემოქმედებისას სმოგის ან ჭუჭყის დაშლა.
- თერმოელექტრული მაგიაქარხნებიდან გამოყოფილი სითბოს ელექტროენერგიად გარდაქმნა საფირონის ნახევარგამტარების გამოყენებით.
- კოსმოსური ლიფტის კაბელებიმიუხედავად იმისა, რომ საფირონის სიმტკიცე-წონის თანაფარდობა ჯერ კიდევ თეორიულია, ის ფუტურისტული მეგასტრუქტურების კანდიდატად აქცევს.
გამოქვეყნების დრო: 23 ივნისი-2025