ઇએન
બધી શ્રેણીઓ
ઇએન

સમાચાર

ચીનની યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજીએ અવકાશ સુરક્ષા માટે બાયોનિક નેનો-કમ્પોઝિટ મેમ્બ્રેન વિકસાવી છે

સમય:2021-12-13 હિટ:

તેના ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મોને કારણે, ઉત્તમ થર્મલ સ્થિરતા અને ઉત્કૃષ્ટ રાસાયણિક પ્રતિકાર, સ્પેસ પ્રોબ માટે પોલિમાઇડ ફિલ્મ ઉત્તમ સામગ્રી બની છે "રક્ષણાત્મક કપડાં". જોકે, અન્ય હાઇડ્રોકાર્બન પોલિમરની જેમ, પોલિમાઇડ સામગ્રીઓ અવકાશ વાતાવરણમાં અણુ ઓક્સિજન હુમલા માટે સંવેદનશીલ હોય છે, તેમના ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં તીવ્ર ઘટાડો પરિણમે છે. હાલ માં, આ સમસ્યાનો કોઈ સારો ઉકેલ નથી. વધુમાં, આત્યંતિક વાતાવરણ જેમ કે કોસ્મિક રે રેડિયેશન અને અવકાશના ભંગાર પ્રભાવે પણ તેની સ્થિરતા માટે ગંભીર કસોટીઓ ઉભી કરી છે..


યુ શુહોંગ, ચીનની યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજીના પ્રોફેસર અને ચાઈનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના સભ્ય, અવકાશ સુરક્ષા કાર્યક્રમો માટે નવી પોલિમાઇડ-નેનો-માઇકા સંયુક્ત પટલ સામગ્રી વિકસાવી છે. સામગ્રી અનન્ય બાયોનિક ડિઝાઇન અપનાવે છે, અને તેના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને આત્યંતિક અવકાશ પર્યાવરણની સહનશીલતામાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે. મોતીની કુદરતી માતાના સંશોધકો "- કાદવ ઈંટ સ્તર માળખું, પોલિમાઇડના ડબલ ક્લાસ પર્લ લેયર સ્ટ્રક્ચર સાથે બનેલી બુદ્ધિશાળી ડિઝાઇન - મીકા નેનો કમ્પોઝીટ ફિલ્મ, તેના ટોચના વિતરણમાં વધુ ગાઢ મીકા નેનો ફિલ્મ છે, મીકાના આંતરિક ગુણધર્મો અને બિલ્ડિંગ યુનિટના ફાયદાઓની મદદથી, સામગ્રીની અનુભૂતિમાં મિકેનિક્સ પ્રભાવ તે જ સમયે અસરકારક રીતે વધે છે, અણુ ઓક્સિજન સામે તેના ટોચના સ્તરનો પ્રતિકાર, અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ અને અવકાશ ભંગાર પણ નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ છે. સંબંધિત સંશોધન પરિણામો દર્શાવે છે કે LEO પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ માટે ઉત્તમ યાંત્રિક સ્થિરતા સાથે ડબલ-લેયર નેક્ર-પ્રેરિત પોલિમાઇડ-માઇકા નેનોકોમ્પોઝિટ ફિલ્મ્સ, અદ્યતન સામગ્રીમાં.


કોમ્યુન.,2018, 9, 2974), જેમાં ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો અને યુવી શિલ્ડિંગ કાર્ય છે અને તે મોટી માત્રામાં તૈયાર કરી શકાય છે, પોલિમાઇડ-માઇકા નેનોકોમ્પોઝિટ મેમ્બ્રેન મેળવવા માટે પોલિમાઇડ પૂર્વગામી સાથે સહ-એસેમ્બલ કરવામાં આવ્યું હતું. અભ્રકની શ્રેષ્ઠ આંતરિક લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ પોલિમાઇડની ઉણપને પૂરો કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. નેનો-કમ્પોઝિટ ફિલ્મનું અનુકરણ કરતી પર્લ લેયરની અગાઉની મોનોલેયર સ્ટ્રક્ચર ડિઝાઇનથી અલગ, આ અભ્યાસમાં, સંશોધન ટીમે છંટકાવ અને થર્મલ ક્યોરિંગ દ્વારા પર્લ લેયર સ્ટ્રક્ચર જેવા ડબલ લેયર સાથે પોલિમાઇડ-માઇકા નેનો-કમ્પોઝિટ ફિલ્મ બનાવી, જેથી ઉપરના સ્તરમાં વધુ ગાઢ મીકા નેનો-શીટ હતી (આકૃતિ A-F). આ ડિઝાઇન વ્યૂહરચના સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં અસરકારક સુધારો હાંસલ કરે છે અને તેની ઉપરની સપાટીને અણુ ઓક્સિજન માટે વધુ પ્રતિરોધક બનાવે છે., અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ અને અવકાશ કચરો.


પરિણામો દર્શાવે છે કે તાણ શક્તિ, નવી બાયોનિક કમ્પોઝિટ ફિલ્મની યંગ મોડ્યુલસ અને સપાટીની કઠિનતા છે 125 MPa, 2.2 GPa અને 0.37 GPa, અનુક્રમે, જે 45%, 100% અને 68% શુદ્ધ પોલિમાઇડ ફિલ્મ કરતાં વધુ (આકૃતિ જી). બે-સ્તરની માતા-ઓફ-પર્લ સ્ટ્રક્ચર અને મીકા નેનોશીટ્સના સહજ ફાયદાઓને કારણે, બે-સ્તર પોલિમાઇડ-માઇકા સંયુક્ત પટલ શ્રેષ્ઠ અણુ ઓક્સિજન પ્રતિકાર દર્શાવે છે (ધોવાણ દર ≈0.17×10-24 cm-3 અણુ -1). તે દેખીતી રીતે શુદ્ધ પોલિમાઇડ ફિલ્મ કરતાં શ્રેષ્ઠ છે, મોનોલેયર પોલિમાઇડ માઇકા કમ્પોઝિટ ફિલ્મ જેમાં મધર-ઓફ-પર્લ સ્ટ્રક્ચર અને પોલિઇમાઇડ મેટ્રિક્સ કમ્પોઝિટ મટિરિયલ ભૂતકાળમાં નોંધાયેલ. વધુમાં, તેની યુવી વૃદ્ધત્વ પ્રતિકાર (313 nm) અને ઉચ્ચ તાપમાન સ્થિરતા (380 oC) શુદ્ધ PI ફિલ્મની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ છે.


મધર-ઓફ-પર્લ સ્ટ્રક્ચર જેવા ડબલ લેયર ધરાવતી પોલિમાઇડ-માઇકા નેનોકોમ્પોઝિટ ફિલ્મ નીચા ભ્રમણકક્ષાના વાતાવરણમાં અવકાશયાનના બાહ્ય રક્ષણ માટે અસરકારક નવી સામગ્રી તરીકે હાલની પોલિઇમાઇડ-માઇકા નેનોકોમ્પોઝિટ ફિલ્મને બદલે તેવી અપેક્ષા છે.. આ અભ્યાસમાં પ્રસ્તાવિત અનન્ય ડબલ-લેયર મધર-ઓફ-પર્લ સ્ટ્રક્ચર ડિઝાઇન વ્યૂહરચના પણ અન્ય ઉચ્ચ-પ્રદર્શન નેનોકોમ્પોઝિટ્સની ડિઝાઇન અને બાંધકામ માટે નવો વિચાર પૂરો પાડે છે..


સંશોધન કાર્યને ચીનના નેશનલ નેચરલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવ્યું હતું (એનએસએફસી) ઇનોવેશન રિસર્ચ ગ્રુપ પ્રોજેક્ટ/કી પ્રોજેક્ટ, સીસ ફ્રન્ટિયર સાયન્સનો મુખ્ય સંશોધન કાર્યક્રમ, કેન્દ્રીય યુનિવર્સિટીઓ માટે મૂળભૂત સંશોધન ભંડોળ, અનહુઇ પ્રાંતીય સહયોગી ઇનોવેશન પ્રોજેક્ટ અને યુએસટીસીના સિંક્રોટ્રોન રેડિયેશન સંયુક્ત ભંડોળ.










પોલિમાઇડની તૈયારીની પ્રક્રિયાની યોજનાકીય રેખાકૃતિ - નેનોમીટર મીકા બાયોનિક કમ્પોઝીટ ફિલ્મ અને તેનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર, યાંત્રિક ગુણધર્મો અને અણુ ઓક્સિજન સહિષ્ણુતા




થીસીસ લિંક્સ: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202105299




(સ્ત્રોત: ચાઇના વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી યુનિવર્સિટી)