Nga Huringa Hangarau: Te Whakatupuranga Panuku O Nga Kaihiri

I roto i nga tekau tau, i whakakorehia nga hiri he mea ngawari, he mea whai hua ki te whakaki i nga waahi me nga hononga hiri, engari he iti te whakanui mo te mahi auaha. I kitea he mea whai whakaaro i muri i nga mahi hangahanga, motuka, me nga kaupapa ahumahi, me te iti o te tumanako mo te kukuwhatanga i tua atu i nga mahi taketake. Engari kei te tere haere taua korero. Ko nga mahi hangarau o naianei kei te huri i nga hiri mai i nga whakakii aputa iti ki roto i nga rawa maamaa, urutau, teitei -ka taea te mohio ki o raatau taiao, te whakatika i a raatau ano, te whakahaere hiko, me te aukati i nga ahuatanga tino kino. Ko enei ahunga whakamua ehara i te mea he whakapainga piki noa; kei te tautuhi ano ratou i nga mea ka taea e te hunga hiri, te whakatuwhera i nga huarahi hou puta noa i nga ahumahi me te para i te huarahi mo te waa hou o te miihini me te hoahoa. Me ruku tatou ki nga mahi hangarau tino whakahihiri e hanga ana i te heke mai o nga hiri.

 

Ko tetahi o nga mea tino pakaruhanga i roto i nga tau tata nei i ahu mai i nga kairangahau o te Whare Wananga o Michigan, nana i hura he hiri hiihiko semiconductor -tetahi mea i kiia e kore e taea. Mo nga whakatipuranga, kua mohiohia nga silicones mo o raatau waahi whakamarumaru, he pai mo nga tono he mea tino nui te aukati hiko, penei i nga paninga hiko me nga taputapu koiora. Engari ko tenei copolymer silicone hou, e hono ana i te whare herehere -waea silicone hangahanga me te raina, ka whakahē i taua tikanga ma te whakahaere hiko. Ko te mea nui kei roto i tana hanganga rapoi ahurei: ko nga koki herenga Si-O-Si, e noho ana i te 110 tohu i roto i nga silicones tuku iho (he whaiti rawa kia taea te rere irahiko), timata i te 140 tohu i roto i te whenua whenua ka totoro ki te 150 tohu i roto i te ahua hikaka. Ko tenei nekehanga iti engari nui ka hangaia he "huarahi" irahiko e taea ai te neke haere noa te utu hiko puta noa i te rauemi.

 

He tawhiti -nga hua o tenei kitenga. Kaore i rite ki nga semiconductors tikanga maataki, ka taea te whakauru i tenei momo hiko ngawari, hiri -i roto i nga hua ngohe, whakapikoa-e whakatuwhera ana i te kuaha ki te reanga hou o te hikohiko ngawari. Whakaarohia nga pūoko kakahu e u ana ki te kiri, nga photovoltaics ngawari ka taea te takai ki nga mata kopikopiko, tae noa ki nga kakahu e whakaatu ana i nga tauira hihiri, i nga whakaahua ranei, he mea whakakaha katoa e tenei hangarau hiri. He aha atu, ka taea te whakahaere i te tae o te copolymer ma te whakatikatika i te roa o te mekameka: ka tukuna e nga mekameka roa he rama whero iti ake, engari ko nga mekameka poto ka whakaputa teitei ake-rama kikorangi, ka hanga i te tini o nga tae-tetahi tuatahi mo nga silicones, he maamaa, he ma ranei. Ko tenei mahinga rua (te kawe me te mana tae) ka huri te rauemi ki te -whakarereke keemu mo nga ahumahi mai i te hikohiko kaihoko ki te hangarau ahua.

 

Ko tetahi atu mahi hou ko te whakawhanaungatanga o -whakaora whaiaro, e huri ana i te tiaki me te mauroa puta noa i nga rangai ahumahi me te hanga. Ko enei rauemi atamai he mea hoahoa ki te whakatika aunoa i nga pakaru me te kore e wawaohia e te tangata, ka whakakore i te hiahia mo te utu nui,{2}}ka pau te wa ki te whakatika a-ringa. Kei te puku o tenei hangarau ko nga microcapsules-nga poipoi iti, kowhao kua whakakiia ki te rongoa whakaora (pēnei i te polymer wai, te whakapiri ranei)-kua mau ki roto i te hiri. I te wa e hangai ana te kapiti i te kapiti, i te waahi ranei, ka pakaru nga microcapsules, ka tuku i te kaihoko whakaora, ka tauhohe me te hiri a tawhio noa ki te hanga i tetahi hononga kaha, maamaa, ka "whakaora" te kino.

 

Ko te tino ao-whakamahinga ake{1}}whakaora hiri kei te whai mana. I roto i nga mahi hangahanga, ka taea e nga hiri paipa e mau ana ki tenei hangarau te whakatika i nga riihi iti i te wa e puta mai ana, hei aukati i nga rerenga utu nui me te whakaheke i te waa. I roto i te hangahanga, ka taea e -whakaora whaiaro te hiri ki te hanga i nga whaa me nga tuanui ka taea te whakatika i nga kapiti i puta mai i te roha o te waiariki, i te kino o te huarere, ka roa ake te roa o te hanganga me te whakaiti i nga utu tiaki. Ahakoa i roto i te aerospace, i te mea karekau he-whakawhirinaki, ka whakamahia nga hiri whakaora whaiaro{7}} hei tiaki i nga waahanga nui mai i te kakahu me te pakaru, te whakarite i te haumaru me te whakaiti i te hiahia mo te tirotiro auau. I te ahu whakamua o te hangarau, kei te whanakehia e nga kairangahau nga hiri whakamaarama ake-ka taea te whakatika i nga kapiti nui ake, me te urutau ki nga ahuatanga taiao rerekee, kia pai ake ai.

 

I tua atu i te kawe me te whakaora whaiaro-, kei te whakahou ano te hangarau taa 3D i te ahua o te tono me te whakamahi i nga hiri. Ko te tono hiri o mua ka whirinaki ki nga taputapu a-ringa, karekau e tino tika-otira mo nga ahua uaua, he uaua ki-te tae atu ki-nga waahi, he waahanga ritenga ranei. 3D te ta o nga hiri ka whakaoti i tenei raru ma te tuku i te tono tika, aunoa, me te whakarite kei te hiahiatia te hiri, ki te waahi tika. He mea tino nui tenei ki te miihini miihini me te mokowhiti rererangi, kei te hiahiatia nga ahua hiri ki te uru ki nga hoahoa waahanga ahurei, penei i nga waahanga miihini, nga panui rererangi, me nga waahi hiko.

 

3D-ka taea e nga hiri ka taea te whakaputa i nga tikanga hanga pai ake. Hei tauira, i roto i te hanga hangahanga, ka taea e nga hiri kua taia 3D-te hanga here mokowhiti, herea rangi i waenga i nga waahanga kua oti te hanga, ka whakaiti i te wa huihuinga me te whakapai ake i te roanga katoa o te hanganga. I roto i te hikohiko, ka taea e te ta 3D te whakauru i nga hiri ki nga tauira uaua huri noa i nga waahanga tairongo, kia pai ake te whakamarumaru mai i te makuku, te puehu, me te rerekee o te pāmahana. I te wa e watea ake ana te hangarau taa 3D, kei te kite matou i te neke ki te -tono tono hiri, e whakaiti ana i te ururua me te whakaheke i nga utu.

 

Ko te Nanotechnology tetahi atu taraiwa matua o te auahatanga i roto i te hangarau hiri, te whakarei ake i te mahi o nga hiri tawhito i nga huarahi kaore i taea i mua. Ma te taapiri i nga matūriki nano-iti iti iho i te 100 nanometer{3}}ki te hanga hiri, ka taea e nga kairangahau te whakapai ake i te kaha o te rauemi, te ngawari, te aukati wai, me te aukati wera. Hei tauira, ko te taapiri i nga matūriki nano silica ki nga hiri silicone ka piki ake te kaha o te kaha me te aukati abrasion, e pai ana mo te - tono kakahu teitei penei i nga miihini ahumahi, i nga hanganga kawe waka. I tenei wa, ka taea e nga ngongo waro te whakarei ake i te kawe hiko (me te whakakii i te pakaruhanga hiri o te hikohiko) me te whakapai ake i te pumau o te waiariki, e pai ai nga hiri mo nga taiao tino nui, penei i te -te teitei o nga tukanga ahumahi pāmahana me nga tono mokowhiti.

 

Ka taea hoki e te Nanotechnology te whanaketanga o nga hiri "maamaa" ka mohio ki nga huringa o to taiao me te whakautu tika. Hei tauira, ka taea e etahi hiri whakaniko-nomaterial te kite i nga huringa o te pāmahana, te makuku, te pehanga ranei me te whakatika i o raatau taonga kia pai ai te mahi. Ka taea e etahi atu te mohio ki te noho mai o nga matū, nga mea poke ranei, ka puta he tauhohenga whakamarumaru, hei aukati i te kino o te hanganga o raro. Ko enei hiri mohio he mea tino nui i roto i nga taiao kino, ka taea te whakarereke tere me te ohorere.

Ko te mea e tino whakahihiri ai enei mahi hangarau ko te kaha ki te tuitui me te whakakii tetahi ki tetahi. Whakaarohia he 3D-taa, whaiaro{3}}whakaora i te hiko hiko, te huri i te tae, me te urutau ki tona taiao-ehara tenei i te pakimaero putaiao; ko te heke mai o te hangarau hiri. Ko enei mahi hou kaore i te whakapai noa i te mahi o nga hiri; kei te whakawhänuihia o raatau mahi mai i te rauemi tautoko ki tetahi waahanga whakahirahira e akiaki ana i nga mahi auaha puta noa i nga umanga.

 

He marama te heke mai o te hangarau hiri, a ko enei ahunga whakamua he timatanga noa iho. I te wa e panaia tonutia ana e nga kairangahau nga rohenga o te aoiao rawa, ka kite tatou i etahi atu rongoa hiri hou ake-mai i nga hiri ka taea te korero ki etahi atu punaha whare ki nga mea ka taea te pirau. Ko te mea i mua he whakakii aputa ngawari inaianei, he rauemi hihiko, mahi maha e huri ana i te ahua o te hanga, te hanga, me te hanga. Mo te hunga ngaio puta noa i te hanga, te motuka, te hikohiko, me te aerospace, ko te noho mohio mo enei waahanga hangarau he mea nui ki te noho ki mua i te pihi me te whakatuwhera i nga huarahi hou mo a raatau kaupapa.