Муҳандислар ўта мустаҳкам ва ноёб иссиқлик изоляторини яратишди

Шимолий Каролина штати университети тадқиқотчилари материалшунослик соҳасида кутилмаган ютуққа эришиб, ўта паст иссиқлик ўтказувчанлигини юқори қаттиқлик билан муваффақиятли бирлаштирган юпқа плёнкали материални ишлаб чиқишди. ixbt.com маълумотига кўра, мазкур янги ишланма иссиқликни стандарт силикондан тахминан беш баравар ёмонроқ ўтказади, бироқ механик жиҳатдан ундан минглаб марта мустаҳкамроқ экани аниқланди. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Анъанавий физика қоидаларига кўра, қаттиқ материаллар ва металлар одатда иссиқликни яхши ўтказади, самарали иссиқлик изоляторлари эса мўрт тузилишга ёки говакли структурага эга бўлади. Бироқ янги яратилган материал мутлақо говакли эмаслиги ва ўзининг ғайриоддий физик хусусиятлари билан мутахассисларнинг эътиборини тортди. Хона ҳароратида унинг иссиқлик ўтказувчанлиги атиги 0,04 В/(м·К) атрофида баҳоланмоқда, силиконда эса бу кўрсаткич 0,2 В/(м·К) атрофида бўлади.

Ноёб молекуляр тузилиш сирли хусусиятларни таъминлади

Мутахассислар бундай натижага икки ўлчовли гибрид органо-ноорганик перовскитлар асосида эришдилар. Бундай материалларнинг тузилиши алмашиниб келадиган органик ва ноорганик кристалл қатламлардан иборат бўлади. Олимлар анъанавий углерод занжирларини махсус танлаб олинган бензол ҳалқалари билан алмаштириш орқали материалнинг молекуляр меъморчилигини бутунлай ўзгартириб юборишди.

Олиб борилган кимёвий ўзгаришлар иссиқлик энергиясини материал бўйлаб ташийдиган тебранишларнинг тарқалишини самарали равишда тўхтатди. Шу билан бирга, кристалли структуранинг юқори қаттиқлиги тўлиқ сақланиб қолди. Натижада азотбензол-этиламмониум-свец-йодли бирикма асосида яратилган юпқа плёнка механик ва иссиқлик хусусиятларининг ноёб уйғунлигини намойиш этди.

Амалиётда қўллаш истиқболлари ва келажакдаги режалар

Мазкур технологиянинг яна бир муҳим афзаллиги сифатида уни кенг миқёсда қўллаш имконияти келтирилмоқда. Тадқиқотчиларнинг таъкидлашича, янги материални юпқа қатлам шаклида катта юзаларга суртиш ёки муҳим қисмлар учун ишончли ҳимоя қопламаси сифатида ишлатиш мумкин. Келгусида бу каби қопламалар микроэлектроника соҳасида алоҳида компонентларни иссиқлик манбаларидан самарали изоляция қилишда асқотиши кутилмоқда.

Шунингдек, ишлаб чиқувчилар ушбу технология аэрокосмик саноатда ва қаттиқлик, иссиқлик изоляцияси ҳамда паст вазн бирдек талаб этиладиган бошқа мураккаб тизимларда ҳам қўл келишини тахмин қилмоқдалар. Бироқ материални реал саноат ишлаб чиқаришига жорий этиш учун ҳали олдинда кўп ишлар турибди.

Олимлар олдида ихтиронинг чидамлилиги, хусусиятларининг барқарорлиги, ишлаб чиқариш қиймати ҳамда турли эксплуатация шароитларида ўзини қандай тутишини чуқур текшириб кўриш вазифаси турибди. Қолаверса, таркибида қўрғошин мавжудлиги келгусида бундай материалдан айрим соҳаларда фойдаланишни чеклаб қўйиши мумкинлиги ҳам таъкидланмоқда.