Сафир: "Сеҳр" дар ганҷҳои шаффоф пинҳон шудааст

 Оё шумо ягон бор аз кабуди дурахшони сапфир ҳайрон шудаед? Ин санги ҷаззоб, ки барои зебоии худ қадр шудааст, дорои "қудрати бузурги илмӣ" -и махфӣ мебошад, ки метавонад технологияро инқилоб кунад. Пешрафтҳои ахири олимони чинӣ асрори ниҳони гармии кристаллҳои сапфирро кушода, барои ҳама чиз аз смартфонҳо то иктишофи кайҳон имкониятҳои нав пешкаш мекунанд.

вафли сапфир


 

Чаро не't Сафир дар зери гармии шадид гудохта мешавад?

Тасаввур кунед, ки висори оташнишон дар оташ сафед-гарм медурахшад, вале мисли булӯр тоза мемонад. Ин ҷодугарии сапфир аст. Дар ҳарорати зиёда аз 1500°С, ки аз лаваи гудохта гармтар аст, ин санги қиматбаҳо қувват ва шаффофияти худро нигоҳ медорад.

Олимони Пажӯҳишгоҳи оптика ва механикаи зебои Шанхайи Чин барои таҳқиқи сирри он аз усулҳои пешрафта истифода карданд:

  • Сохтори атомӣ: Атомҳои сапфир як торчаи шашкунҷаро ташкил медиҳанд, ки ҳар як атоми алюминий дар ҷои чор атоми оксиген баста шудааст. Ин "қафаси атомӣ" ба таҳрифи гармӣ муқовимат мекунад ва бо коэффисиенти васеъшавии гармии jus фахр мекунад.t 5,3 × 10⁻⁶/°C (тилло, баръакс, тақрибан 10 маротиба тезтар васеъ мешавад).
  • Ҷараёни гармии самт: Мисли кӯчаи яктарафа, гармӣ тавассути сапфир 10-30% тезтар аз меҳварҳои муайяни булӯр мегузарад. Муҳандисон метавонанд аз ин “анизотропияи гармӣ” истифода баранд, то системаҳои хунуккунии аз ҳад зиёд самараноктар тарҳрезӣ кунанд.

 


 

Маводи "Суперқаҳрамон" дар лабораторияҳои Extreme озмуда шудааст

Барои тела додани сапфир ба ҳадди худ, муҳаққиқон шароити сахти кайҳон ва парвози гиперсониро тақлид карданд:

  • Симуляцияи воридшавии ракета: Тирезаи сапфири 150 мм дар оташи 1500°С дар тӯли соатҳо аз оташ тоб меовард ва ҳеҷ гуна тарқиш ё каҷро нишон намедиҳад.
  • Санҷиши устувории лазерӣ: Ҳангоми таркиш бо нури шадид, ҷузъҳои аз сапфир асосёфта аз маводи анъанавӣ 300% бартарӣ доштанд, зеро қобилияти он нисбат ба мис гармиро 3 маротиба тезтар пароканда мекунад.

 


 

Аз Lab Marvels то Tech Daily

Шумо метавонед аллакай як пораи технологияи сапфир дошта бошед, ки онро нафаҳмед:

  • Экранҳои ноустувор: iPhones-ҳои аввали Apple линзаҳои камераи бо сапфир пӯшидашударо истифода мебурданд (то он даме, ки хароҷот афзоиш ёбад).
  • Ҳисобкунии квантӣ: Дар лабораторияҳо вафли сапфир битҳои нозуки квантиро (кубитҳо) ҷойгир мекунанд ва ҳолати квантии худро нисбат ба кремний 100 маротиба зиёдтар нигоҳ медоранд.
  • Мошинҳои электрикӣ: Батареяҳои прототипи EV электродҳои бо сапфир пӯшидашударо барои пешгирӣ аз гармии аз ҳад зиёд истифода мебаранд - тағирдиҳандаи бозӣ барои мошинҳои бехатартар ва дуртар.

 


 

Ҷаҳиш дар Чин дар илми сапфир

Дар ҳоле ки сапфир дар тӯли садсолаҳо истихроҷ мешавад, Чин ояндаи худро аз нав менависад:

  • Кристаллҳои азим: Лабораторияҳои Чин ҳоло зарфҳои сапфирро парвариш мекунанд, ки вазнашон аз 100 кг зиёд аст, ки барои сохтани оинаи телескоп кофӣ калон аст.
  • Инноватсияи сабз: Тадқиқотчиён аз смартфонҳои кӯҳна сапфири дубора коркардшударо таҳия карда, хароҷоти истеҳсолиро 90% кам мекунанд.
  • Роҳбарияти ҷаҳонӣ: Тадқиқоти охирин, ки дарМаҷаллаи кристаллҳои синтетикӣ, чорумин пешравии бузурги Чин дар масолеҳи пешрафта дар соли ҷорӣ мебошад.

 


 

Оянда: Дар он ҷое, ки Sapphire бо илми фантастикӣ вомехӯрад

Чӣ мешавад, агар тирезаҳо худро тоза карда тавонанд? Ё телефонҳое, ки аз гармии бадан барқ ​​мегиранд? Олимон орзуи калон доранд:

  • Сафири худтозакунӣ: Нанозаррачаҳое, ки дар сапфир ҷойгир шудаанд, ҳангоми дучор шудан ба нури офтоб метавонанд дуд ё хокро вайрон кунанд.
  • Ҷодуи термоэлектрикӣ: Бо истифода аз нимноқилҳои сапфир гармии партовҳои корхонаҳоро ба нерӯи барқ ​​табдил диҳед.
  • Кабелҳои лифтҳои кайҳонӣ: Ҳанӯз назариявӣ бошад ҳам, таносуби қувват ба вазн сапфир онро номзад ба мегаструктураи футуристӣ месозад.

Вақти фиристодан: июн-23-2025