ቴፍሎን፡- ከማይጣበቁ ፓንዎች በስተጀርባ ያለው "የፕላስቲክ ንጉስ" - የአጋጣሚ የላቦራቶሪ ግኝት የጠፈር ዘመንን እንዴት እንደጀመረ

ምጣዱ ላይ ትንሽ ዱካ የቀረውን ፍጹም ፀሐያማ የጎን እንቁላል ያለ ምንም ጥረት ጠብሰው አስቡት። የቀዶ ጥገና ሐኪሞች የታመሙ የደም ቧንቧዎችን በሰው ሠራሽ መተካት; ወይም ወሳኝ አካላት በአስተማማኝ ሁኔታ በማርስ ሮቨር ጽንፍ አካባቢ የሚሰሩ…እነዚህ የማይዛመዱ የሚመስሉ ሁኔታዎች አንድ የጋራ፣ የማይታበይ ጀግና ይጋራሉ፡ ፖሊቲትራፍሎሮኢትይሊን (PTFE)፣ በንግድ ስሙ ቴፍሎን ይታወቃል።

I. የማይጣበቅ መጥበሻ ሚስጥራዊ መሳሪያ፡ አለምን የለወጠ አደጋ

እ.ኤ.አ. በ 1938 አሜሪካዊው ኬሚስት ሮይ ፕሉንኬት በዱፖንት ውስጥ ይሠራ ነበር ፣ አዳዲስ ማቀዝቀዣዎችን ይመርምር ነበር። በቴትራፍሎሮኤታይሊን ጋዝ የተሞላውን የብረት ሲሊንደር ሲከፍት ጋዙ “ጠፍቷል” ብሎ ሲያገኘው በጣም ተገረመ ፣ ከግርጌው ላይ አንድ እንግዳ ነጭ እና የሰም ዱቄት ብቻ ትቶ ሄደ።

ይህ ዱቄት ለየት ያለ የሚያዳልጥ፣ ለጠንካራ አሲድ እና አልካላይስ የሚቋቋም እና ለማቀጣጠል እንኳን አስቸጋሪ ነበር። ፕሉንክኬት ከዚህ ቀደም ያልታወቀ ተአምራዊ ቁሳቁስ በአጋጣሚ እንደሰራ ተገነዘበ - ፖሊቲትራፍሎሮኢታይሊን (PTFE)። እ.ኤ.አ. በ 1946 ዱፖንት የ PTFE አፈ ታሪክ ጉዞ መጀመሪያ ምልክት የሆነውን “ቴፍሎን” ብሎ ምልክት አደረገው።

• የተወለደው “አሎፍ”፡ የPTFE ልዩ ሞለኪውላዊ መዋቅር በፍሎራይን አተሞች በጥብቅ የተከለለ የካርበን ጀርባ አለው፣ ይህም ጠንካራ እንቅፋት ይፈጥራል። ይህ ሁለት “ኃያላን” ይሰጠዋል፡-
  • የመጨረሻው የማይጣበቅ (ፀረ-ማጣበቅ)፡- ከሞላ ጎደል ምንም ነገር ከስላይድ ላይ የሚጣበቅ ነገር የለም - እንቁላሎች እና ሊጥ ወዲያውኑ ይንሸራተቱ።
  • “የማይበገር” (የኬሚካል ኢንነርትነስ)፡- አኳ ሬጂያ (የተጠናከረ ሃይድሮክሎሪክ እና ናይትሪክ አሲድ ድብልቅ) እንኳን ሊበሰብስ ስለማይችል በቁሳቁስ ዓለም ውስጥ “የመከላከያ ምሽግ” ያደርገዋል።
• ግጭት? ምን ፍሪክሽን?፡ PTFE በሚያስደንቅ ሁኔታ ዝቅተኛ የግጭት ብዛት (እስከ 0.04 ዝቅተኛ)፣ በበረዶ ላይ ከሚንሸራተት ከበረዶ ያነሰ እንኳን ይመካል። ይህ ለዝቅተኛ-ግጭት ተሸካሚዎች እና ተንሸራታቾች ተስማሚ ያደርገዋል ፣ ይህም የሜካኒካዊ ርጅናን እና የኃይል ፍጆታን በእጅጉ ይቀንሳል።
• “ኒንጃ” በሙቀትም ሆነ በብርድ ያልተዋጠ፡ ፒቲኤፍኢ ከተራ ፕላስቲኮች ወሰን እጅግ የራቀ ከቅዝቃዛው የፈሳሽ ናይትሮጅን ጥልቀት (-196°C) እስከ 260 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ድረስ የተረጋጋ ሆኖ ይቆያል።
• የኤሌክትሮኒክስ ጠባቂ፡- እንደ ዋና መከላከያ ቁሳቁስ፣ PTFE ከፍተኛ ድግግሞሽ፣ ቮልቴጅ እና የሙቀት መጠንን በሚያካትቱ ጨካኝ ኤሌክትሮኒክ አካባቢዎች የላቀ ነው። በ5ጂ ግንኙነት እና ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ከትዕይንት በስተጀርባ ያለ ጀግና ነው።

II. ከኩሽና ባሻገር፡ የPTFE በሁሉም ቦታ ያለው የቴክኖሎጂ ሚና

የPTFE ዋጋ ምግብ ማብሰል ቀላል ከማድረግ በላይ ይዘልቃል። ልዩ ባህሪያቱ ዘመናዊ የቴክኖሎጂ እድገቶችን የሚመራ “ያልተዘመረለት ጀግና” ያደርጉታል።

• የኢንዱስትሪ "የደም መርከቦች" እና "ትጥቅ";
  • የማተም ባለሙያ፡- የPTFE ማኅተሞች በከፍተኛ ደረጃ በሚበላሹ የኬሚካል እፅዋት ቧንቧ መገጣጠሚያዎች እና ከፍተኛ ሙቀት ባለው አውቶሞቲቭ ሞተር ማኅተሞች ውስጥ ከሚፈጠረው ፍሳሽ በአስተማማኝ ሁኔታ ይከላከላሉ።
  • ዝገት የሚቋቋም ልባስ፡- የኬሚካል ማቀነባበሪያ መሳሪያዎችን እና የሬአክተር መርከቦችን ከPTFE ጋር ማያያዝ ለኬሚካላዊ መከላከያ ተስማሚ ልብሶችን እንደመስጠት ነው።
  • የቅባት ጠባቂ፡ የ PTFE ዱቄትን ወደ ቅባቶች መጨመር ወይም እንደ ጠንካራ ሽፋን መጠቀም ጊርስ እና ሰንሰለቶች ከከባድ ሸክሞች በታች፣ ያለ ዘይት ወይም በጣም ከባድ በሆኑ አካባቢዎች ለስላሳ ስራን ያረጋግጣል።
• የኤሌክትሮኒክስ እና የመገናኛዎች "አውራ ጎዳና"
  • ከፍተኛ-ድግግሞሽ የሰርከስ ቦርድ መለዋወጫዎች፡ 5ጂ፣ ራዳር እና የሳተላይት የመገናኛ መሳሪያዎች በPTFE ላይ በተመሰረቱ ቦርዶች (ለምሳሌ ታዋቂው ሮጀርስ RO3000 ተከታታይ) ከኪሳራ ለሌለው ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ሲግናል ስርጭት ላይ ይመረኮዛሉ።
  • ወሳኝ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ፍጆታዎች፡- ፒቲኤፍኢ በቺፕ ማሳከክ እና በጽዳት ሂደቶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉትን ጠንካራ ጎጂ ኬሚካሎች ለመያዣዎች እና ቱቦዎች አያያዝ አስፈላጊ ነው።
• በጤና እንክብካቤ ውስጥ "የሕይወት ድልድይ"
  • አርቴፊሻል የደም መርከቦች እና ፕላስተሮች፡ የተስፋፋ ፒቲኤፍኢ (ePTFE) ሰው ሰራሽ የደም ቧንቧዎችን እና የቀዶ ጥገና ማሻሻያዎችን እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ ባዮኬሚስትሪ ይፈጥራል፣ በተሳካ ሁኔታ ለበርካታ አስርት ዓመታት ተተክሎ እና ስፍር ቁጥር የሌላቸውን ህይወት ያድናል።
  • የትክክለኛነት መሣሪያ ሽፋን፡- የPTFE ሽፋኖች በካቴተር እና በመመሪያ ሽቦዎች ላይ የመግባት ግጭትን በእጅጉ ይቀንሳሉ፣ የቀዶ ጥገናን ደህንነት እና የታካሚን ምቾት ያሳድጋል።
• ለመቁረጥ ጫፍ ቴክ “አጃቢ”፡-
  • የጠፈር ምርምር፡- በአፖሎ የጠፈር ልብስ ልብሶች ላይ ካሉ ማህተሞች እስከ የኬብል ሽፋን እና በማርስ ሮቨርስ ላይ ያሉ መሸፈኛዎች፣ PTFE በአስተማማኝ ሁኔታ ከፍተኛ ሙቀትን እና የቦታ ክፍተትን ይቆጣጠራል።
  • ወታደራዊ መሳሪያዎች፡ ፒቲኤፍኢ በራዳር ጉልላቶች፣ ስውር የቴክኖሎጂ ሽፋኖች እና ዝገት-ተከላካይ ክፍሎች ውስጥ ይገኛል።

III. ውዝግብ እና ዝግመተ ለውጥ፡ የPFOA ጉዳይ እና የቀጣይ መንገድ

ፒቲኤፍኢ እራሱ በኬሚካላዊ መልኩ የማይሰራ እና በተለመደው የማብሰያ ሙቀት (በተለይ ከ250 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በታች) በጣም ደህንነቱ የተጠበቀ ቢሆንም፣ በታሪክ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለውን የማቀነባበሪያ እርዳታ PFOA (Perfluorooctanoic Acid) በተመለከተ ስጋት ተፈጠረ።ማምረት.

• የPFOA ችግር፡- PFOA ዘላቂ፣ ባዮአክሙላቲቭ እና መርዛማ ሊሆን የሚችል ነው፣ እና በአንድ ወቅት በአካባቢው እና በሰው ደም ውስጥ በሰፊው ታይቷል።
• የኢንዱስትሪ ምላሽ
  • PFOA ደረጃ-ውጭ፡ ጉልህ በሆነ የአካባቢ እና የህዝብ ግፊት (በዩኤስ ኢፒኤ የሚመራው) ዋና ዋና አምራቾች የ PFOA አጠቃቀምን በ2015 በማስወገድ እንደ GenX ወደመሳሰሉት አማራጮች በመቀየር።
  • የተሻሻለ ደንብ እና እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል፡ የማምረት ሂደቶች ጥብቅ ቁጥጥር ያጋጥማቸዋል፣ እና የPTFE ቆሻሻን እንደገና ጥቅም ላይ ለማዋል ቴክኖሎጂዎች (ለምሳሌ፣ ሜካኒካል ሪሳይክል፣ ፒሮሊሲስ) እየተዳሰሱ ነው።

IV. የወደፊቱ ጊዜ: አረንጓዴ, ስማርት PTFE

የቁሳቁስ ሳይንቲስቶች ይህንን "የፕላስቲክ ንጉስ" የበለጠ ለማሳደግ እየሰሩ ነው፡-

• ተግባራዊ ማሻሻያዎች፡ የተቀናጁ ማሻሻያዎች (ለምሳሌ የካርቦን ፋይበር፣ graphene፣ ceramic particles) PTFE የተሻለ የሙቀት አማቂ ብቃትን ለመስጠት፣ የመቋቋም አቅምን ወይም ጥንካሬን ለመስጠት፣ በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ባትሪዎች እና ከፍተኛ-ደረጃ ማሽነሪዎች ላይ አጠቃቀሙን ማስፋት ነው።
• አረንጓዴ ማኑፋክቸሪንግ፡ ቀጣይነት ያለው ሂደት ማመቻቸት የአካባቢን ተፅእኖ በመቀነስ፣ ደህንነቱ የተጠበቀ አማራጭ ማቀነባበሪያ እርዳታዎችን በማዘጋጀት እና እንደገና ጥቅም ላይ ማዋልን በማሻሻል ላይ ያተኩራል።
• ባዮሜዲካል ድንበሮች፡- እንደ የነርቭ ቱቦዎች እና የመድኃኒት አቅርቦት ሥርዓቶች ባሉ ውስብስብ የቲሹ ምህንድስና አፕሊኬሽኖች ውስጥ የ ePTFEን አቅም ማሰስ።

ማጠቃለያ

ከአስደናቂው የላብራቶሪ አደጋ ጀምሮ በዓለም ዙሪያ ወደ ኩሽናዎች እና ወደ ኮስሞስ ጉዞዎች፣ የPTFE ታሪክ ሳይንስ የሰውን ልጅ ህይወት እንዴት እንደሚቀይር በግልፅ ያሳያል። የኢንዱስትሪ እድገትን እና የቴክኖሎጂ ፈጠራን ወደር የለሽ መረጋጋት እና ተግባራዊነት በመግፋት በዙሪያችን በማይታይ ሁኔታ አለ። ቴክኖሎጂው እየገሰገሰ ሲሄድ፣ ይህ "የፕላስቲክ ንጉስ" በጸጥታ የቆመ አፈ ታሪክ ታሪኩን ይበልጥ ሰፋ ባለ ደረጃዎች ላይ እንደሚጽፍ ጥርጥር የለውም።

"በቁሳቁሶች ወሰን ውስጥ እያንዳንዱ ግኝት የሚመጣው የማይታወቁትን ነገሮች በመመርመር እና በንቃተ ህሊና ውስጥ ባለው ጥልቅ የአይን እይታ እድል ነው። የPTFE አፈ ታሪክ ያስታውሰናል-በሳይንስ ጎዳና ላይ አደጋዎች በጣም ውድ ስጦታዎች ሊሆኑ ይችላሉ ፣ እና አደጋዎችን ወደ ተአምር መለወጥ ወደማይጠገብ የማወቅ ጉጉት እና በትጋት ጽናት ላይ የተመሠረተ ነው።- የቁሳቁስ ሳይንቲስት ሊዊ ዣንግ