Teflon: "Boqorka Balaastikada ah" ee ka dambeeya digsiyada aan dhegta lahayn - Sida Baadhitaan Shaybaar Shil ah uu u Bilaabay Da'da Hawada Sare

Bal qiyaas si aan dadaal lahayn u shiil ukun qorrax leh oo qumman oo kor u socota oo raad yar ku haray digsiga; dhakhaatiirta qalliinka oo xididdada dhiigga ee buka ku beddelaya kuwo macmalka ah oo badbaadiya nolosha; ama qaybo muhiim ah oo si kalsooni leh uga shaqeeya jawiga ba'an ee Mars rover… Xaaladahan aan la xiriirin waxay wadaagaan geesi caadi ah oo aan la qiyaasi karin: Polytetrafluoroethylene (PTFE), oo si fiican loogu yaqaan magaca ganacsi ee Teflon.

I. Hubka Qarsoon ee Digsiyada aan Usha lahayn: Shil Badalay Adduunka

Sannadkii 1938, farmashiistaha Mareykanka ah ee Roy Plunkett, oo ka shaqeynayay DuPont, ayaa baarayay qaboojiyeyaal cusub. Markii uu furay dhululubo bir ah oo la sheegay inuu ka buuxo gaas tetrafluoroethylene ah, wuu la yaabay markii uu ogaaday in gaasku "baaba'ay", isagoo ka tagay budo cad oo qariib ah oo keliya oo salka ku taal.

Budadani aad bay u simbiriirixanaysay, waxay u adkaysatay asiidhyada xooggan iyo alkalis, xitaa way adkeyd in la shido. Plunkett wuxuu ogaaday inuu si kama' ah u sameeyay walxo aan hore loo aqoon oo mucjiso ah - Polytetrafluoroethylene (PTFE). Sannadkii 1946, DuPont wuxuu calaamadeeyay "Teflon", taasoo calaamad u ah bilowgii safarka PTFE ee caanka ahaa.

• "Aloof" oo ku dhashay: Qaab-dhismeedka molecular-ka gaarka ah ee PTFE wuxuu leeyahay laf-dhabar kaarboon oo si adag u ilaaliya atamka fluorine, taasoo sameysa caqabad adag. Tani waxay siineysaa laba "awoodood oo waaweyn":
  • Aan Ul lahayn (Ka-hortagga Ku-dhejinta): Ku dhawaad ​​waxba kuma dhegaan dusha sare ee jilicsan - ukunta iyo baytariga ayaa isla markiiba simbiriirixanaya.
  • "Aan la daweyn karin" (Kiimiko la'aan): Xitaa aqua regia (isku darka asiidhyada hydrochloric iyo nitric ee xooggan) ma milmi karaan, taasoo ka dhigaysa "qalcadda dahaarka" ee adduunka agabka.
• Is-qabqabsi? Is-qabqabsi noocee ah?: PTFE waxay ku faantaa isku-xidhnaan aad u hooseeya oo is-qabqabsi ah (sida ugu hooseysa 0.04), xitaa ka hooseeya barafka barafka ku dul simbiriirixanaya. Tani waxay ka dhigaysaa mid ku habboon meelaha is-qabqabsiga iyo simbiriirixannada hooseeya, taasoo si weyn u yareynaysa xirashada farsamada iyo isticmaalka tamarta.
• "Ninja" oo aan ku habboonayn Kulayl ama Qabow: PTFE waxay ka xasilloon tahay qoto dheer oo dareere ah oo nitrogen ah (-196°C) ilaa 260°C, waxayna u adkeysan kartaa qaraxyo gaagaaban oo ka badan 300°C - oo aad uga fog xadka balaastigga caadiga ah.
• Ilaaliyaha Elektarooniga: Maadaama uu yahay walax dahaadh sare leh, PTFE waxay ku fiican tahay jawiyada elektaroonigga ah ee adag oo ay ku jiraan soo noqnoqoshada sare, danabka, iyo heerkulka. Waa geesi muuqaal ahaan ka dambeeya soo saarista isgaarsiinta 5G iyo semiconductor-ka.

II. Ka baxsan Jikada: Doorka Meel walba ka jira ee PTFE ee Tiknoolajiyadda

Qiimaha PTFE wuxuu aad uga fog yahay inuu karinta fududeeyo. Sifooyinkeeda aan caadiga ahayn waxay ka dhigayaan "geesi aan la xusin" muhiim u ah horumarinta tignoolajiyada casriga ah:

• "Marinka Dhiigga" iyo "Gacanta" Warshadaha:
  • Khabiirka Shaabadeynta: Shaabadeynta PTFE si kalsooni leh ayay uga ilaalisaa daadashada tuubooyinka kiimikada ee warshadaha kiimikada ee aadka u daxalaysan iyo shaabadeynta matoorka baabuurta ee heerkulka sare leh.
  • Dahaarka u adkaysta daxalka: Qalabka farsamaynta kiimikada iyo weelasha falgalka oo leh PTFE waxay la mid tahay inaad siiso suudhyo kiimiko u adkaysta.
  • Ilaaliyaha Saliidaynta: Ku darista budada PTFE saliidaha ama u isticmaalidda dahaar adag waxay hubisaa in si habsami leh loo shaqeeyo geerka iyo silsiladaha marka ay culus yihiin, iyada oo aan saliid lahayn, ama jawi aad u daran.
• "Wadada Weyn" ee Elektarooniga iyo Isgaarsiinta:
  • Substrates-ka Guddiga Wareegga ee Soo Noqnoqda Sare: Qalabka isgaarsiinta 5G, radar, iyo dayax-gacmeedka waxay ku tiirsan yihiin looxyada ku salaysan PTFE (tusaale ahaan, taxanaha caanka ah ee Rogers RO3000) si loo gudbiyo calaamadaha xawaaraha sare ee aan lumin.
  • Waxyaabaha Muhiimka ah ee Soo Saarista Semiconductor-ka: PTFE waa lama huraan u ah weelasha iyo tuubooyinka oo maamula kiimikooyinka adag ee xoqa ee loo isticmaalo hababka xoqidda jajabka iyo nadiifinta.
• "Buundada Nolosha" ee Daryeelka Caafimaadka:
  • Xididdada Dhiigga ee Macmalka ah iyo Balastarrada: PTFE la ballaariyay (ePTFE) waxay abuurtaa xididdada dhiigga ee macmalka ah iyo shabagyada qalliinka oo leh iswaafajin aad u wanaagsan oo bayooloji ah, si guul leh loogu beeray tobanaan sano waxayna badbaadisay nolol aan la tirin karin.
  • Dahaarka Qalabka Sax ah: Dahaarka PTFE ee ku yaal kateetarka iyo fiilooyinka hagaha ayaa si weyn u yareeya is jiidjiidka gelinta, taasoo kor u qaadaysa badbaadada qalliinka iyo raaxada bukaanka.
• "Socod" oo loogu talagalay Tiknoolajiyadda Casriga ah:
  • Sahaminta Hawada Sare: Laga bilaabo shaabadaha ku yaal dharka Apollo ilaa dahaarka fiilooyinka iyo boodhadhka rovers-ka Mars, PTFE si kalsooni leh ayay u maareysaa heerkulka xad dhaafka ah iyo faaruqnimada booska.
  • Qalabka Milatariga: PTFE waxaa laga helaa godadka radar-ka, dahaarka tignoolajiyada qarsoon, iyo qaybaha u adkaysta daxalka.

III. Muran & Horumar: Arrinta PFOA iyo Wadada Horumarka

In kasta oo PTFE lafteedu ay tahay mid kiimiko ahaan aan firfircoonayn oo aad u ammaan ah heerkulka karinta caadiga ah (badanaa ka hooseeya 250°C), haddana waxaa jiray walaac ku saabsan PFOA (Perfluorooctanoic Acid), oo ah qalab wax lagu farsameeyo oo taariikh ahaan loo isticmaali jiray in lagu nadiifiyo unugyada.soo saarid.

• Dhibaatada PFOA: PFOA waa mid joogto ah, bayooloji ahaan u urursan, waxaana laga yaabaa inay sun tahay, waxaana mar si weyn looga ogaaday deegaanka iyo dhiigga aadanaha.
• Jawaabta Warshadaha:
  • Marxaladda Ka Baxsan PFOA: Iyadoo cadaadis xooggan oo deegaanka iyo dadweynaha ah (oo ay hoggaaminaysay US EPA), soosaarayaasha waaweyn ayaa si weyn u baabi'iyay isticmaalka PFOA sannadkii 2015, iyagoo u beddelaya beddello sida GenX.
  • Nidaaminta iyo Dib-u-warshadaynta oo La Xoojiyay: Hawsha wax-soo-saarka waxay la kulmeysaa kormeer adag, teknoolojiyada dib-u-warshadaynta qashinka PTFE (tusaale ahaan, dib-u-warshadaynta farsamada, pyrolysis) ayaa la sahaminayaa.

IV. Mustaqbalka: Cagaaran, Caqli badan PTFE

Saynisyahannada agabka ayaa ka shaqeynaya sidii ay kor ugu qaadi lahaayeen "Boqorkan Balaastikada ah":

• Casriyeyn Hawleed: Wax ka beddelka isku-dhafan (tusaale ahaan, ku darista fiber-ka kaarboon, graphene, walxaha dhoobada ah) waxay higsanayaan inay PTFE siiyaan dabacsanaan kuleyl oo wanaagsan, iska caabin xirasho, ama xoog, iyadoo ballaarinaysa isticmaalkeeda baytariyada baabuurta korontada ku shaqeeya iyo mashiinnada heerka sare ah.
• Waxsoosaarka Cagaaran: Hagaajinta habka socda waxay diiradda saareysaa yareynta saameynta deegaanka, horumarinta qalabka wax lagu farsameeyo ee badqabka badan, iyo hagaajinta hufnaanta dib-u-warshadaynta.
• Xuduudaha Bayoolojiga: Sahaminta kartida ePTFE ee codsiyada injineernimada unugyada ee aadka u adag, sida marinnada neerfaha iyo nidaamyada keenista daawada.

Gunaanad

Laga soo bilaabo shil shaybaar oo lama filaan ah ilaa jikooyinka adduunka oo dhan iyo safarrada loo galo koonka, sheekada PTFE waxay si cad u muujinaysaa sida sayniska agabku u beddelo nolosha aadanaha. Waxay si aan la arki karin uga jirtaa hareerahayaga, iyadoo kor u qaadaysa horumarka warshadaha iyo hal-abuurka tignoolajiyada iyadoo leh xasillooni iyo shaqeyn aan la barbar dhigi karin. Marka tignoolajiyaddu sii socoto, "Boqorkan Balaastikada ah" shaki la'aan wuxuu sii wadi doonaa qorista sheekadiisa halyeeyga ah ee aamusnaanta leh marxalado aad u ballaaran.

"Horumar kasta oo ku yimaada xadka agabka wuxuu ka yimaadaa sahaminta waxa aan la aqoon iyo fursadda indhaha lagu arko ee aan la saadaalin karin. Halyeeyga PTFE wuxuu ina xasuusinayaa: waddada sayniska, shilalku waxay noqon karaan hadiyadaha ugu qaalisan, shilalkana mucjisooyinka loo rogo waxay ku xiran tahay xiiso aan la dhergin karin iyo dulqaad dadaal leh."– Saynisyahanka Agabka Liwei Zhang