តើជំនាន់ក្រោយនៃសម្ភារៈកាបូនសរសៃថ្មីអាច "រកឃើញដោយខ្លួនឯង" ដែរឬទេ?

យោងតាមរបាយការណ៍ចុងក្រោយបង្អស់ សម្ភារៈសមាសធាតុជំនាន់ក្រោយអាចតាមដានស្ថានភាពសុខភាពរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេ ហើយក្លាយជារឿងធម្មតា។

សមាសធាតុសរសៃកាបូនគឺស្រាល និងរឹងមាំ ហើយជាសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធដ៏សំខាន់សម្រាប់រថយន្ត យន្តហោះ និងមធ្យោបាយដឹកជញ្ជូនផ្សេងទៀត។ ពួកវាមានស្រទាប់ខាងក្រោមវត្ថុធាតុ polymer ដូចជាជ័រ epoxy ដែលត្រូវបានបង្កប់ដោយសរសៃកាបូនដែលបានពង្រឹង។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចខុសគ្នានៃវត្ថុធាតុទាំងពីរសរសៃនឹងធ្លាក់ចេញពីស្រទាប់ខាងក្រោមក្រោមភាពតានតឹងខ្លាំងពេកឬអស់កម្លាំង។ នេះមានន័យថាការខូចខាតរចនាសម្ព័ន្ធសមាសធាតុសរសៃកាបូនអាចនៅតែលាក់នៅក្រោមផ្ទៃ ហើយមិនអាចរកឃើញដោយភ្នែកទទេ ដែលអាចនាំទៅរកការបរាជ័យដ៏មហន្តរាយ។

លោក Ridge Chris Bowland អ្នកស្រាវជ្រាវនៅវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវមួយរូបបាននិយាយថា "តាមរយៈការយល់ដឹងពីផ្នែកខាងក្នុងនៃសមាសធាតុនេះ អ្នកអាចវិនិច្ឆ័យសុខភាពរបស់ពួកគេបានប្រសើរជាងមុន ហើយដឹងថាតើមានការខូចខាតណាមួយដែលត្រូវជួសជុលដែរឬទេ" ។

មន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Oak Ridge នៅក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក (មន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Oak) Wigner ។ ថ្មីៗនេះ លោក Amit Naskar ប្រធានក្រុមកាបូន និងសមាសធាតុនៅ Bowland និង ORNL បានបង្កើតវិធីសាស្ត្រឆ្នូតរំកិលដើម្បីរុំសរសៃកាបូន conductive នៅលើភាគល្អិតស៊ីលីកុន carbide nanoparticles របស់ semiconductor ។ សារធាតុ nanomaterials ត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងសមាសធាតុផ្សំដែលខ្លាំងជាង fiber-reinforced fiber ដទៃទៀត។ សរសៃត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងវត្ថុធាតុ polymer សរសៃបង្កើតជាបណ្តាញថាមពល ហើយសមាសធាតុភាគច្រើនធ្វើចរន្តអគ្គិសនី សារធាតុ Semiconductor nanoparticles អាចបំផ្លាញចរន្តអគ្គិសនីនេះ ក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងខាងក្រៅ ដោយបន្ថែមមុខងារមេកានិច និងអគ្គិសនីទៅសមាសធាតុ ប្រសិនបើសមាសធាតុត្រូវបានលាតសន្ធឹង ការតភ្ជាប់នៃសរសៃដែលស្រោបដោយសារធាតុនេះនឹងត្រូវបានបំផ្លាញ ដើម្បីពត់ សញ្ញាអគ្គិសនីអាចព្រមានកុំព្យូទ័ររបស់យន្តហោះ ដើម្បីបង្ហាញថាស្លាបស្ថិតនៅក្រោមសម្ពាធខ្លាំងពេក ហើយស្នើឱ្យធ្វើតេស្ត ការបង្ហាញបន្ទះរំកិលនៃ ORNL បង្ហាញជាគោលការណ៍ថា វិធីសាស្ត្រនេះអាចផលិតសរសៃសំយោគជំនាន់ក្រោយក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ។ សមាសធាតុដែលដឹងពីខ្លួនឯង ប្រហែលជាផលិតពីស្រទាប់ខាងក្រោមវត្ថុធាតុ polymer ដែលអាចបង្កើតឡើងវិញបាន រួមទាំងផលិតផលដែលមានជាតិសរសៃកាបូនទាប។ រថយន្ត និងអគារដែលបោះពុម្ព 3D ដើម្បីបង្កើតសរសៃដែលបង្កប់នៅក្នុងភាគល្អិតណាណូ អ្នកស្រាវជ្រាវបានដំឡើងស្ពូលកាបូនសរសៃដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៅលើ rollers ហើយ rollers ត្រាំសរសៃនៅក្នុងជ័រ epoxy ដែលមានផ្ទុកភាគល្អិតណាណូដែលមាននៅលើទីផ្សារ ទទឹងគឺប្រហែលទទឹងនៃមេរោគ (45-65 nm)។

បន្ទាប់មកសរសៃត្រូវបានស្ងួតហួតហែងនៅក្នុងឡដើម្បីធានាថ្នាំកូត។ ដើម្បីសាកល្បងភាពរឹងមាំនៃសរសៃដែលបង្កប់ក្នុងភាគល្អិត nanoparticles ស្អិតជាប់ជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមវត្ថុធាតុ polymer អ្នកស្រាវជ្រាវបានបង្កើតធ្នឹមសមាសធាតុពង្រឹងសរសៃដែលត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុង One Direction.The Bowland បានធ្វើតេស្តភាពតានតឹងដែលចុងបញ្ចប់នៃ cantilever ត្រូវបានជួសជុល ខណៈពេលដែលម៉ាស៊ីនវាយតម្លៃលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចបានអនុវត្តការរុញច្រាននៅចំកណ្តាលធ្នឹម។ ដើម្បីសិក្សាពីសមត្ថភាពចាប់សញ្ញានៃសម្ភារៈសមាសធាតុ គាត់បានដំឡើងអេឡិចត្រូតនៅលើផ្នែកទាំងពីរនៃធ្នឹម cantilever ។ នៅក្នុងម៉ាស៊ីនដែលគេស្គាល់ថាជា "ឧបករណ៍វិភាគមេកានិចថាមវន្ត" គាត់បានកាត់ចុងម្ខាងដើម្បីរក្សា cantilever ឱ្យនៅស្ងៀម។ ម៉ាស៊ីនបញ្ចេញកម្លាំងនៅចុងម្ខាងទៀតដើម្បីពត់ធ្នឹមព្យួរខណៈពេលដែល Bowland ត្រួតពិនិត្យការផ្លាស់ប្តូរនៃការតស៊ូ។ ORNL ដែលជាអ្នកស្រាវជ្រាវក្រោយបណ្ឌិត ង៉ុក ង្វៀន បានធ្វើការធ្វើតេស្តបន្ថែមនៅក្នុងឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ Fourier Transform Infrared spectrometer ដើម្បីសិក្សាពីចំណងគីមីនៅក្នុងសមាសធាតុ និងបង្កើនការយល់ដឹងអំពីកម្លាំងមេកានិចដែលបានពង្រឹង។ អ្នកស្រាវជ្រាវក៏បានសាកល្បងសមត្ថភាពនៃថាមពលរលាយនៃសមាសធាតុដែលធ្វើពីបរិមាណផ្សេងគ្នានៃ nanoparticles (វាស់ដោយឥរិយាបថរំញ័រ) ដែលនឹងជួយសម្រួលដល់ការឆ្លើយតបនៃសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធទៅនឹងការប៉ះទង្គិច ការរំញ័រ និងប្រភពភាពតានតឹង និងសំពាធផ្សេងទៀត។ នៅកំហាប់នីមួយៗ ភាគល្អិតណាណូអាចបង្កើនការបញ្ចេញថាមពល (ពី 65% ទៅ 257% ដល់កម្រិតផ្សេងៗគ្នា)។ Bowland និង Naskar បានដាក់ពាក្យសុំប៉ាតង់ដំណើរការសម្រាប់ការផលិតសមាសធាតុកាបូនសរសៃដែលដឹងពីខ្លួនឯង។

លោក Bowland បាន​និយាយ​ថា​៖ «​ការ​ស្រោប​ដោយ​មិន​ជ្រាប​ទឹក​ផ្តល់​នូវ​វិធី​ថ្មី​មួយ​ដើម្បី​ទាញ​យក​អត្ថប្រយោជន៍​ពី​វត្ថុធាតុណាណូ​ថ្មី​ដែល​កំពុង​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង។ ការសិក្សានេះត្រូវបានគាំទ្រដោយគម្រោងស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍ដែលដឹកនាំដោយមន្ទីរពិសោធន៍ ORNL ដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិ ACS Applied Materials and Interfaces (Applied Materials & Interfaces) នៃសមាគមគីមីអាមេរិក។