டெஃப்ளான்: நான்-ஸ்டிக் பான்களுக்குப் பின்னால் உள்ள "பிளாஸ்டிக் ராஜா" - ஒரு தற்செயலான ஆய்வக கண்டுபிடிப்பு விண்வெளி யுகத்தை எவ்வாறு தொடங்கியது

கடாயில் ஒரு தடயமும் இல்லாமல், வெயிலில் பக்கவாட்டில் மேல்நோக்கிச் செல்லும் ஒரு சரியான முட்டையை சிரமமின்றி வறுப்பதை கற்பனை செய்து பாருங்கள்; அறுவை சிகிச்சை நிபுணர்கள் நோயுற்ற இரத்த நாளங்களை உயிர்களைக் காப்பாற்றும் செயற்கை இரத்த நாளங்களால் மாற்றுகிறார்கள்; அல்லது செவ்வாய் கிரக ரோவரின் தீவிர சூழலில் நம்பத்தகுந்த வகையில் செயல்படும் முக்கியமான கூறுகள்... இந்த வெளித்தோற்றத்தில் தொடர்பில்லாத காட்சிகள் ஒரு பொதுவான, அடக்கமான ஹீரோவைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன: பாலிடெட்ராஃப்ளூரோஎத்திலீன் (PTFE), அதன் வர்த்தகப் பெயரான டெஃப்ளான் மூலம் நன்கு அறியப்படுகிறது.

I. நான்-ஸ்டிக் பான்களின் ரகசிய ஆயுதம்: உலகையே மாற்றிய ஒரு விபத்து.

1938 ஆம் ஆண்டில், டுபாண்டில் பணிபுரிந்த அமெரிக்க வேதியியலாளர் ராய் பிளங்கெட், புதிய குளிர்பதனப் பொருட்களை ஆராய்ச்சி செய்து கொண்டிருந்தார். டெட்ராஃப்ளூரோஎத்திலீன் வாயு நிரப்பப்பட்டதாகக் கூறப்படும் ஒரு எஃகு உருளையைத் திறந்தபோது, அந்த வாயு "மறைந்து", அடிப்பகுதியில் ஒரு விசித்திரமான வெள்ளை, மெழுகுத் தூளை மட்டுமே விட்டுச் சென்றதைக் கண்டு அவர் ஆச்சரியப்பட்டார்.

இந்தப் பொடி மிகவும் வழுக்கும் தன்மை கொண்டது, வலுவான அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களை எதிர்க்கும் தன்மை கொண்டது, மேலும் பற்றவைப்பது கூட கடினம். முன்னர் அறியப்படாத, அதிசயமான ஒரு பொருளை - பாலிடெட்ராஃப்ளூரோஎத்திலீன் (PTFE) - தற்செயலாக ஒருங்கிணைத்ததை பிளங்கெட் உணர்ந்தார். 1946 ஆம் ஆண்டில், டுபாண்ட் அதை "டெஃப்ளான்" என்று வர்த்தக முத்திரையிட்டது, இது PTFE இன் புகழ்பெற்ற பயணத்தின் தொடக்கத்தைக் குறிக்கிறது.

• "விலகி" பிறந்தது: PTFE இன் தனித்துவமான மூலக்கூறு அமைப்பு, ஃப்ளோரின் அணுக்களால் இறுக்கமாகப் பாதுகாக்கப்பட்ட கார்பன் முதுகெலும்பைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு வலுவான தடையை உருவாக்குகிறது. இது அதற்கு இரண்டு "வல்லரசுகளை" வழங்குகிறது:
  • அல்டிமேட் நான்-ஸ்டிக் (ஆன்-அடிஷன்): அதன் மென்மையான மேற்பரப்பில் கிட்டத்தட்ட எதுவும் ஒட்டவில்லை - முட்டைகளும் மாவும் உடனடியாக சரியும்.
  • "பாதிக்க முடியாதது" (வேதியியல் மந்தநிலை): அக்வா ரெஜியா (செறிவூட்டப்பட்ட ஹைட்ரோகுளோரிக் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்களின் கலவை) கூட அதை அரிக்க முடியாது, இது பொருள் உலகில் "காப்பு கோட்டையாக" அமைகிறது.
• உராய்வு? என்ன உராய்வு?: PTFE வியக்கத்தக்க வகையில் குறைந்த உராய்வு குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது (0.04 வரை), இது பனிக்கட்டியின் மீது சறுக்கும் பனியை விடக் குறைவு. இது குறைந்த உராய்வு தாங்கு உருளைகள் மற்றும் ஸ்லைடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது, இயந்திர தேய்மானம் மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு ஆகியவற்றைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது.
• வெப்பம் அல்லது குளிரால் சலிப்படையாத "நிஞ்ஜா": PTFE திரவ நைட்ரஜனின் (-196°C) கிரையோஜெனிக் ஆழத்திலிருந்து 260°C வரை நிலையாக இருக்கும், மேலும் 300°C க்கும் அதிகமான குறுகிய வெடிப்புகளைத் தாங்கும் - சாதாரண பிளாஸ்டிக்குகளின் வரம்புகளுக்கு அப்பாற்பட்டது.
• மின்னணுவியலின் பாதுகாவலர்: ஒரு முதன்மையான மின்கடத்தாப் பொருளாக, அதிக அதிர்வெண், மின்னழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை உள்ளடக்கிய கடுமையான மின்னணு சூழல்களில் PTFE சிறந்து விளங்குகிறது. 5G தகவல் தொடர்பு மற்றும் குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் இது திரைக்குப் பின்னால் உள்ள ஒரு ஹீரோவாகும்.

II. சமையலறைக்கு அப்பால்: தொழில்நுட்பத்தில் PTFE இன் எங்கும் நிறைந்த பங்கு

PTFE-யின் மதிப்பு சமையலை எளிதாக்குவதற்கு அப்பாற்பட்டது. அதன் அசாதாரண பண்புகள் நவீன தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களை இயக்கும் ஒரு முக்கியமான "பாடப்படாத ஹீரோ" ஆக ஆக்குகின்றன:

• தொழில்துறை "இரத்தக் கப்பல்கள்" மற்றும் "கவசம்":
  • சீலிங் நிபுணர்: PTFE சீல்கள் அதிக அரிக்கும் தன்மை கொண்ட இரசாயன ஆலை குழாய் மூட்டுகள் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை வாகன இயந்திர சீல்களில் கசிவுகளுக்கு எதிராக நம்பத்தகுந்த வகையில் பாதுகாக்கின்றன.
  • அரிப்பை எதிர்க்கும் புறணி: ரசாயன பதப்படுத்தும் கருவிகள் மற்றும் உலை பாத்திரங்களை PTFE கொண்டு பூசுவது, ரசாயன எதிர்ப்பு உடைகளை வழங்குவது போன்றது.
  • லூப்ரிகேஷன் கார்டியன்: லூப்ரிகண்டுகளில் PTFE பவுடரைச் சேர்ப்பது அல்லது அதை ஒரு திடமான பூச்சாகப் பயன்படுத்துவது, அதிக சுமைகளின் கீழ், எண்ணெய் இல்லாமல் அல்லது தீவிர சூழல்களில் கியர்கள் மற்றும் சங்கிலிகளின் சீரான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.
• மின்னணு மற்றும் தகவல் தொடர்பு "நெடுஞ்சாலை":
  • உயர்-அதிர்வெண் சர்க்யூட் போர்டு அடி மூலக்கூறுகள்: 5G, ரேடார் மற்றும் செயற்கைக்கோள் தொடர்பு சாதனங்கள் கிட்டத்தட்ட இழப்பற்ற அதிவேக சமிக்ஞை பரிமாற்றத்திற்காக PTFE-அடிப்படையிலான பலகைகளை (எ.கா., பிரபலமான ரோஜர்ஸ் RO3000 தொடர்) நம்பியுள்ளன.
  • முக்கியமான குறைக்கடத்தி உற்பத்தி நுகர்பொருட்கள்: சிப் பொறித்தல் மற்றும் சுத்தம் செய்யும் செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் வலுவான அரிக்கும் இரசாயனங்களைக் கையாளும் கொள்கலன்கள் மற்றும் குழாய்களுக்கு PTFE அவசியம்.
• சுகாதாரத்துறையில் "வாழ்க்கைப் பாலம்":
  • செயற்கை இரத்த நாளங்கள் & திட்டுகள்: விரிவாக்கப்பட்ட PTFE (ePTFE) சிறந்த உயிர் இணக்கத்தன்மையுடன் செயற்கை இரத்த நாளங்கள் மற்றும் அறுவை சிகிச்சை வலைகளை உருவாக்குகிறது, பல தசாப்தங்களாக வெற்றிகரமாக பொருத்தப்பட்டு எண்ணற்ற உயிர்களைக் காப்பாற்றுகிறது.
  • துல்லிய கருவி பூச்சு: வடிகுழாய்கள் மற்றும் வழிகாட்டி கம்பிகளில் உள்ள PTFE பூச்சுகள் செருகும் உராய்வை வெகுவாகக் குறைத்து, அறுவை சிகிச்சை பாதுகாப்பு மற்றும் நோயாளி வசதியை மேம்படுத்துகின்றன.
• அதிநவீன தொழில்நுட்பத்திற்கான "எஸ்கார்ட்":
  • விண்வெளி ஆய்வு: அப்பல்லோ விண்வெளி உடைகளில் உள்ள சீல்கள் முதல் செவ்வாய் கிரக ரோவர்களில் கேபிள் காப்பு மற்றும் தாங்கு உருளைகள் வரை, PTFE விண்வெளியின் தீவிர வெப்பநிலை மற்றும் வெற்றிடத்தை நம்பத்தகுந்த முறையில் கையாளுகிறது.
  • இராணுவ உபகரணங்கள்: PTFE ரேடார் குவிமாடங்கள், திருட்டுத்தனமான தொழில்நுட்ப பூச்சுகள் மற்றும் அரிப்பை எதிர்க்கும் கூறுகளில் காணப்படுகிறது.

III. சர்ச்சை & பரிணாமம்: PFOA பிரச்சினை மற்றும் முன்னோக்கிய பாதை

PTFE வேதியியல் ரீதியாக மந்தமானது மற்றும் சாதாரண சமையல் வெப்பநிலையில் (பொதுவாக 250°C க்கும் குறைவாக) மிகவும் பாதுகாப்பானது என்றாலும், PFOA (பெர்ஃப்ளூரோக்டானோயிக் அமிலம்) தொடர்பான கவலைகள் எழுந்தன, இது வரலாற்று ரீதியாக அதன் சமையல் செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு செயலாக்க உதவியாகும்.உற்பத்தி.

• PFOA பிரச்சனை: PFOA என்பது தொடர்ந்து, உயிர் குவிப்பு தன்மை கொண்டது மற்றும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது, மேலும் ஒரு காலத்தில் சுற்றுச்சூழலிலும் மனித இரத்தத்திலும் பரவலாகக் கண்டறியப்பட்டது.
• தொழில்துறை பதில்:
  • PFOA-வின் கட்டம்-வெளியேற்றம்: குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பொது அழுத்தத்தின் கீழ் (அமெரிக்க EPA தலைமையில்), முக்கிய உற்பத்தியாளர்கள் 2015 ஆம் ஆண்டளவில் PFOA பயன்பாட்டை பெருமளவில் கைவிட்டு, GenX போன்ற மாற்றுகளுக்கு மாறினர்.
  • மேம்படுத்தப்பட்ட ஒழுங்குமுறை மற்றும் மறுசுழற்சி: உற்பத்தி செயல்முறைகள் கடுமையான மேற்பார்வையை எதிர்கொள்கின்றன, மேலும் PTFE கழிவுகளை மறுசுழற்சி செய்வதற்கான தொழில்நுட்பங்கள் (எ.கா., இயந்திர மறுசுழற்சி, பைரோலிசிஸ்) ஆராயப்படுகின்றன.

IV. எதிர்காலம்: பசுமையானது, புத்திசாலியானது PTFE

இந்த "பிளாஸ்டிக் ராஜாவை" மேலும் உயர்த்துவதற்கு பொருட்கள் விஞ்ஞானிகள் பணியாற்றி வருகின்றனர்:

• செயல்பாட்டு மேம்படுத்தல்கள்: கூட்டு மாற்றங்கள் (எ.கா., கார்பன் ஃபைபர், கிராஃபீன், பீங்கான் துகள்களைச் சேர்ப்பது) PTFE க்கு சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன், உடைகள் எதிர்ப்பு அல்லது வலிமையைக் கொடுப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன, மின்சார வாகன பேட்டரிகள் மற்றும் உயர்நிலை இயந்திரங்களில் அதன் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துகின்றன.
• பசுமையான உற்பத்தி: தொடர்ச்சியான செயல்முறை உகப்பாக்கம் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைத்தல், பாதுகாப்பான மாற்று செயலாக்க உதவிகளை உருவாக்குதல் மற்றும் மறுசுழற்சி செயல்திறனை மேம்படுத்துதல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது.
• உயிரி மருத்துவ எல்லைகள்: நரம்பு குழாய்கள் மற்றும் மருந்து விநியோக அமைப்புகள் போன்ற மிகவும் சிக்கலான திசு பொறியியல் பயன்பாடுகளில் ePTFE இன் திறனை ஆராய்தல்.

முடிவுரை

ஒரு தற்செயலான ஆய்வக விபத்திலிருந்து உலகளாவிய சமையலறைகள் மற்றும் பிரபஞ்சத்திற்குள் பயணிப்பது வரை, PTFE இன் கதை, பொருள் அறிவியல் மனித வாழ்க்கையை எவ்வாறு மாற்றுகிறது என்பதை தெளிவாக விளக்குகிறது. அது நம்மைச் சுற்றிலும் கண்ணுக்குத் தெரியாமல் உள்ளது, அதன் இணையற்ற நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்பாட்டுடன் தொழில்துறை முன்னேற்றம் மற்றும் தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புகளைத் தள்ளுகிறது. தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து முன்னேறும்போது, இந்த "பிளாஸ்டிக் மன்னன்" சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி அதன் அமைதியான புகழ்பெற்ற கதையை இன்னும் விரிவான நிலைகளில் எழுதிக்கொண்டே இருக்கும்.

"பொருட்களின் வரம்புகளில் ஒவ்வொரு திருப்புமுனையும் தெரியாதவற்றை ஆராய்வதிலிருந்தும், தற்செயலான நிகழ்வில் கூர்மையான கண்களைக் கண்டறியும் வாய்ப்பிலிருந்தும் உருவாகிறது. PTFE இன் புராணக்கதை நமக்கு நினைவூட்டுகிறது: அறிவியலின் பாதையில், விபத்துக்கள் மிகவும் விலைமதிப்பற்ற பரிசுகளாக இருக்கலாம், மேலும் விபத்துக்களை அற்புதங்களாக மாற்றுவது தீராத ஆர்வம் மற்றும் விடாமுயற்சியுடன் விடாமுயற்சியைச் சார்ந்துள்ளது."- பொருட்கள் விஞ்ஞானி லிவே ஜாங்