Safir: Aç-açan daşlarda gizlenen “jady”

 Safiriň açyk göküne haýran galyp gördüňizmi? Gözelligi bilen bahalandyrylan bu ajaýyp daş, tehnologiýany rewolýusiýa edip biljek gizlin “ylmy güýç” saklaýar. Hytaýly alymlaryň soňky açyşlary sapfir kristallarynyň gizlin ýylylyk syrlaryny açdy, smartfonlardan kosmos gözlegine çenli hemme zat üçin täze mümkinçilikler hödürledi.

Näme üçin?'t Safir aşa yssyda ereýärmi?

Fireangyn söndürijiniň ýangynda ak yssy öwüsýän, ýöne hrustal ýaly görünýän göz öňüne getiriň. Bu sapfiriň jadysy. 1500 ° C-den ýokary temperaturada, eredilen lagadan has yssy, bu gymmat bahaly daş öz güýjüni we aýdyňlygyny saklaýar.

Hytaýyň Şanhaý optika we nepis mehanika institutynyň alymlary onuň syrlaryny barlamak üçin öňdebaryjy usullary ulandylar:

• Atom gurluşy: Safiriň atomlary altyburçly paneli emele getirýär, her alýumin atomy dört kislorod atomy bilen gulplanýar. Bu “atom kapasasy”, jusyň ýylylyk giňelme koeffisiýenti bilen öwünip, ýylylyk ýoýulmagyna garşy durýart 5.3 × 10⁻⁶ / ° C (tersine, altyn 10 esse çalt giňelýär).
• Ectionylylyk ýylylyk akymy: Bir taraply köçe ýaly, ýakut ýakasyndaky ýylylyk zolaklary belli bir kristal oklary boýunça 10-30% çalt. Inersenerler bu “termiki anizotropiýany” giper-tygşytly sowadyş ulgamlaryny dizaýn etmek üçin ulanyp bilerler.

Ekstremal laboratoriýalarda synag edilen “Superhero” material

Safiriň çägine geçmek üçin gözlegçiler kosmosyň we gipersoniki uçuşyň agyr şertlerini simulasiýa etdiler:

• Raketa gaýtadan simulýasiýa: 150 mm ýakutly penjire 1500 ° C alawdan birnäçe sagatlap diri galdy, hiç hili ýarylmady.
• Lazer çydamlylygy synagy: Güýçli ýagtylyk bilen partlanda, sapfir esasly komponentler misden 3x çalt ýylylygy bölüp çykarmak ukyby sebäpli adaty materiallardan 300% öňe geçdi.

Lab Marvels-den Gündelik Tehnologiýa çenli

Safir tehnologiýasynyň bir bölegine düşünmän eýýäm eýe bolup bilersiňiz:

• Çekip bolmaýan ekranlar: “Apple” -iň irki “iPhon” -larynda sapfir bilen örtülen kamera linzalary ulanyldy (çykdajylar ulalýança).
• Kwant hasaplamasy: Laboratoriýalarda sapfir wafli, kwant ýagdaýyny kremniden 100x uzak saklap, näzik kwant bitlerini (kubitleri) kabul edýär.
• Elektrikli awtoulaglar: Prototip EV batareýalary aşa gyzmagyň öňüni almak üçin ýakut bilen örtülen elektrodlary ulanýar - has ygtybarly we uzak aralykdaky ulaglar üçin oýun çalşyjy.

Hytaýyň ýakut ylmynda böküşi

Safir asyrlar boýy gazylyp alynýarka, Hytaý geljegini täzeden ýazýar:

• Gigant kristallar: Hytaý laboratoriýalary indi 100 kg-dan gowrak sapfir ingotlaryny ösdürip ýetişdirýärler, tutuş teleskop aýnalaryny gurup bilýärler.
• Greenaşyl innowasiýa: Gözlegçiler köne smartfonlardan gaýtadan işlenen sapfir öndürýärler we önümçilik çykdajylaryny 90% arzanladýarlar.
• Global liderlik: Recentakynda çap edilen okuwSintetiki kristallar Journalurnaly, Hytaýyň şu ýyl ösen materiallarda dördünji uly üstünlik gazanmagydyr.

Geljek: Safiriň Sci-Fi bilen duşuşýan ýeri

Penjireler özlerini arassalap bilýän bolsa näme etmeli? Bodya-da bedeniň ýylylygy bilen zarýad alýan telefonlar? Alymlar uly arzuw edýärler:

• Öz-özüni arassalaýan sapfir: Safiriň içine salnan nanopartikller, gün şöhlesine sezewar bolanda duman ýa-da reňk döwüp biler.
• Termoelektrik jady: Zawodlardan galyndy ýylylygy sapfir ýarymgeçirijilerini ulanyp elektrik toguna öwüriň.
• Kosmos lifti kabelleri: Teoretiki bolsa-da, sapfiriň güýç-agram gatnaşygy ony futuristik megastrukturalara dalaşgär edýär.