पांढरा कोरंडम आणि भविष्यकालीन तंत्रज्ञान यांच्यातील अतूट संबंध

पांढरा कोरंडम आणि भविष्यकालीन तंत्रज्ञान यांच्यातील अतूट संबंध

तंत्रज्ञान क्षेत्रातील प्रत्येकाला माहित आहे की नवीन सामग्री ही एक मौल्यवान संपत्ती आहे. कोणी विचार केला असेल की...पांढरा कोरुंडमपांढऱ्या साखरेसारखे दिसणारे हे द्रव्य, भविष्यातील तंत्रज्ञान क्रांतीचा ‘अदृश्य प्रवर्तक’ ठरेल. मोबाईल फोन चिप्सपासून ते मार्स रोव्हरच्या भागांपर्यंत, क्वांटम कॉम्प्युटर्सपासून ते नियंत्रित अणुसंलयन उपकरणांपर्यंत, ते सर्वत्र आढळते. आज, आपण तंत्रज्ञानाचे हे आवरण दूर करून पाहूया की, हा औद्योगिक दिग्गज शांतपणे किती महान कार्ये करतो.

१. प्रतिभावान “तंत्रज्ञान जनुक”

पांढऱ्या कोरंडमचे मूळ गुणधर्म भविष्यातील तंत्रज्ञानासाठी अगदी योग्य आहेत. ९.० च्या मोह्स कठीणतेसह, त्याची कठीणता हिऱ्यापेक्षा किंचितच कमी आहे. शांघायमधील एका फोटोलिथोग्राफी मशीन कारखान्याने एक तुलनात्मक प्रयोग केला आहे. पांढऱ्या कोरंडमने पॉलिश केलेल्या गाईड रेलच्या पृष्ठभागाची खडबडता Ra0.008μm पर्यंत पोहोचू शकते. तंत्रज्ञ शाओ ली यांनी तो वर्कपीस हातात धरला आणि मिश्कीलपणे म्हणाले: “या अचूकतेमुळे, एखादा डास जरी त्यावर उभा राहिला, तरी त्याचे हाड मोडेल!”

याची औष्णिक स्थिरता तर त्याहूनही आश्चर्यकारक आहे. छिंगदाओ येथील एका नियंत्रित अणु संलयन प्रयोगशाळेतील माहितीनुसार, पांढऱ्या कोरंडम-आधारित सिरॅमिक्सने २०००℃ चे उच्च तापमान १०० तास सहन केले आणि त्याच्या आकारात ०.०१% पेक्षा कमी बदल झाला. संशोधक लाओ वांग यांनी निर्वात कक्षाला स्पर्श करत म्हटले: “हा पदार्थ सूर्याच्या पृष्ठभागावर दोन दिवस टिकू शकतो!”

२. सेमीकंडक्टर क्षेत्रातील “लपलेले विजेते”

चिप निर्मितीच्या नॅनो-स्केलच्या रणांगणात, पांढरा कोरंडम फार पूर्वीपासून एक ‘सर्वव्यापी उपाय’ ठरला आहे. तैझोऊमधील एका वेफर कारखान्याने सिलिकॉन वेफर्स कापण्यासाठी ०.१ मायक्रॉनच्या पांढऱ्या कोरंडमच्या सूक्ष्म भुकटीचा वापर केला आणि त्यामुळे कडा तुटण्याचे प्रमाण ०.२% पर्यंत कमी झाले. मास्टर लाओ चेन यांनी मायक्रोस्कोपकडे पाहत म्हटले: “आता वेफर्स कापणे हे टोफू कापण्यापेक्षाही अधिक कार्यक्षम झाले आहे आणि उत्पादन दर थेट ९९.९८% पर्यंत पोहोचला आहे!”

लिथोग्राफी मशीनच्या लेन्सचे पॉलिशिंग तर त्याहूनही अचूक आहे. बीजिंगमधील एका प्रयोगशाळेतील आकडेवारी थक्क करणारी आहे: लेन्सवर पांढऱ्या कोरंडम नॅनो-पॉलिशिंग द्रवाने प्रक्रिया केली जाते आणि पृष्ठभागाचा सपाटपणा λ/50 तरंगलांबीपर्यंत पोहोचतो. तांत्रिक संचालक लाओ लिऊ हातवारे करून म्हणाले: “ही अचूकता म्हणजे पॅसिफिक महासागरावर एक सपाट आरसा बसवण्यासारखीच आहे!”

३. एरोस्पेस उद्योगातील “कॉम्प्रेशन किंग”

मार्स रोव्हरच्या भागांच्या प्रक्रियेत पांढऱ्या कोरंडमचाच अंतिम निर्णय असतो. शीआन येथील एक विशिष्ट एरोस्पेस उपकरण कारखाना टायटॅनियम मिश्रधातूचे ब्रॅकेट्स घासण्यासाठी पांढऱ्या कोरंडमच्या ग्राइंडिंग व्हील्सचा वापर करतो आणि पृष्ठभागावरील अवशिष्ट ताण ±5MPa च्या मर्यादेत नियंत्रित केला जातो. मुख्य अभियंता लाओ झांग तोंडात सिगारेट धरून म्हणाले: “या पातळीवर, मस्कला सल्ला विचारण्यासाठी सिगारेट पुढे करावी लागते!”

एरोस्पेस इंजिन ब्लेड्सनी नवीन उंची गाठली आहे. चेंगडू येथील एका विशिष्ट एव्हिएशन इंजिन कंपनीची आकडेवारी लक्षवेधी आहे: पांढऱ्या कोरंडम सिरॅमिक-आधारित कंपोझिट ब्लेड्स, जे १६००℃ पर्यंत तापमान सहन करू शकतात. टेस्ट ड्रायव्हर लाओ ली यांनी डॅशबोर्डकडे पाहून तोंडाला पाणी सुटले: “या कामगिरीमुळे, जेट इंजिन्सना आता दाद द्यावीच लागेल!”

४. नवीन ऊर्जा मार्गातील “टिकाऊपणाची हमी”

पॉवर बॅटरीचे पोल पीस कापण्यासाठी पांढरा कोरंडम खूप चांगला आहे. निंगडे येथील एका बॅटरी कारखान्याने मोजमाप केले की, ग्राफीन कोटिंग्ज कापण्यासाठी पांढऱ्या कोरंडमच्या वाळूच्या तारेचा वापर केल्यास, बर्सची उंची ०.५ मायक्रॉनपेक्षा कमी नियंत्रित केली जाते. कार्यशाळेचे संचालक लाओ झोऊ यांनी बॅटरी सेलला स्पर्श करत आनंदाने म्हटले: “या बॅटरीची ऊर्जा घनता टेस्लापेक्षाही चांगली आहे!”

५. भविष्यातील रणांगणाचे “कृष्ण तंत्रज्ञान पूर्वावलोकन”

श्वेत कोरंडम क्वांटम संगणकांना थंड करण्यासाठी उपयुक्त आहे. हेफेई येथील एका प्रयोगशाळेने ४०० वॅट/मीटर·केल्विन इतकी औष्णिक वाहकता असलेली नॅनो-स्केल श्वेत कोरंडमची औष्णिक वाहक फिल्म विकसित केली आहे. संशोधक लाओ मा यांनी अभिमानाने सांगितले: “आता क्वांटम बिट्समधील उष्णता बाहेर टाकण्याची प्रक्रिया ताप कमी करणाऱ्या पट्टीपेक्षाही अधिक जलद आहे!”

अणु संलयनाच्या पहिल्या भिंतीचे साहित्य अधिक टिकाऊ असते. मियानयांग येथील एका संशोधन संस्थेच्या पांढऱ्या कोरंडम संमिश्र सिरॅमिकची न्यूट्रॉन किरणोत्सर्गामुळे होणाऱ्या नुकसानीची मर्यादा पारंपरिक साहित्यापेक्षा ६ पट जास्त आहे. मुख्य अभियंता लाओ झाओ यांनी रिॲक्टरकडे बोट दाखवून सांगितले: “व्यावसायिक रिॲक्टर उत्पादनात येईपर्यंत हे साहित्य निश्चितपणे स्थिर राहील!”