Porous carbon
ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ಕಾರ್ಬನ್ಗಳು (ಪಿಸಿಗಳು) ಸಂವೇದಕಗಳು, ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ಗಳು, ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸೇರಿದಂತೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಹುಮುಖ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಪಿಸಿಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಆಧಾರಿತ ಏರೋಜೆಲ್. ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳನ್ನು ಅನನ್ಯವಾಗಿಸುವ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ನಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ವಿಪರೀತ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರತೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಪಿಸಿಗಳ ಬಾಳಿಕೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ಇಂಗಾಲದ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಸಂಕೋಚಕ ಭಂಗುರತೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ವಿಸ್ತಾರವಾದ ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. 1999ರಲ್ಲಿ, ಐಜುಕಾ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಮರದ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು, ಇದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಸ್ಥಿರವಾದ ಮಧ್ಯಮ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಾರುಗಳನ್ನು ಮರದ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳ ಮೂಲ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು ಮತ್ತು ಫೀನಾಲ್ ರಾಳವನ್ನು ಹಲಗೆಯೊಳಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. 300 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ, ಯಂಗ್ನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಮತ್ತು ಸಂಕೋಚಕ ಶಕ್ತಿ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ 500 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಬಲವು 800 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ಥಭೂಮಿಗಳನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರಾಳದಲ್ಲಿನ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದಾಗಿವೆ. 800 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಭ್ರೂಣದ ಫೀನಾಲ್ ರಾಳದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಸಹ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಫಿನಾಲ್ ರಾಳದ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಯಂಗ್ನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸಿದವು (ಚಿತ್ರ 1). ಗರಿಷ್ಠ ಯಂಗ್ನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ 5 ಎಂಪಿಎ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ಸಂಕೋಚಕ ಶಕ್ತಿ 80 ಎಂಪಿಎ ಆಗಿತ್ತು. ಗೋಡೆ-ಬಾಗುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಸಹ ನಡೆಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಗೋಡೆಯು ಒಡೆಯುವಿಕೆಯು ಸಂಕೋಚಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಯಂಗ್ನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಏರೋಜೆಲ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ರೀತಿಯ ಸಂಕೋಚಕ ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಮಿ ಮತ್ತು ಇತರರು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು. ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್/ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಏರೋಜೆಲ್ಗಳನ್ನು (ಎಂಸಿಜಿಎ) ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಕ ಉದ್ದವಾದ ಇಂಗಾಲದ ಸರಪಳಿಗಳ ದ್ವಿಮುಖ ಫ್ರೀಜ್ ಒಣಗಿಸುವ ಮತ್ತು ಕಸಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2). ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನವು 5.9 ಮಿಗ್ರಾಂ/ಸೆಂ3 ಬೃಹತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ನ್ಯಾನೊಫೈಬ್ರಿಲ್ ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ 47.3 ಮೀ2/ಗ್ರಾಂ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ರಂಧ್ರಗಳ ರಚನೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ, ಕರ್ಷಕ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಎಂ. ಜಿ. ಸಿ. ಎ. ಯು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ 60 ಪ್ರತಿಶತ ಮತ್ತು 90 ಪ್ರತಿಶತ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಂಡಾಗ <ಐ. ಡಿ. 1> ಮತ್ತು <ಐ. ಡಿ. 2> ಅನ್ನು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಎಂಸಿಜಿಎ ರಂಧ್ರದ ಗೋಡೆಗಳು ಸಂಕೋಚನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸುಕ್ಕುಗಟ್ಟಲು ಮತ್ತು ಮಡಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ಎಂದು ಎಸ್ಇಎಂ ಚಿತ್ರಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಈ ವಸ್ತುವಿನ ಮತ್ತೊಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ತೈಲಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ದ್ರಾವಕಗಳಂತಹ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಕಡೆಗೆ ಅದರ ತೂಕದ 80-197 ಪಟ್ಟು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ಕಾರ್ಬನ್ಗಳ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಗಾವೊ, ಮತ್ತು ಇತರರು. ದ್ವಿ-ದಿಕ್ಕಿನ ಘನೀಕರಣ, ಫ್ರೀಜ್ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಅನೀಲಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಚಿಟೋಸನ್ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ನಿಂದ ಕೂಡಿದ ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಲ್ಯಾಮೆಲ್ಲರ್ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್ ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವು 11 ಮಿಗ್ರಾಂ ಸೆಂ. ಮೀ.-3 ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 99.4% ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ಕರ್ಷಕ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ತನ್ನ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ 80 ಪ್ರತಿಶತ ಸಂಕೋಚನ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಮತ್ತು-60 ಪ್ರತಿಶತ ಸ್ಟ್ರೆಚಿಂಗ್ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಮೇಲೆ 0.05 ಮತ್ತು 0.1 ರ ನಡುವಿನ ಪಾಯ್ಸನ್ನ ಅನುಪಾತದೊಂದಿಗೆ ಮರಳಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಒತ್ತಡ-ಒತ್ತಡದ ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಕಿರಿದಾದ ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ಲೂಪ್ ಅದರ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಆಂತರಿಕ ಘರ್ಷಣೆ, ಸ್ಥಳೀಯ ಬಕ್ಲಿಂಗ್ ಅಥವಾ ವಿರೂಪಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿರುಕುಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು (ಸುಮಾರು 0.2 ರ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟ ಗುಣಾಂಕ) ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಸ್ತುವಿನ ಹಿಗ್ಗಿಸಬಹುದಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಂಪನ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯತೆಯ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳಿಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಇಂಗಾಲದ ಫೋಮ್ಗಳ ಅಲೋಟ್ರೋಪ್ಗಳು