Anns a’ chòmhradh fhada eadar daoine agus stuthan dìona,ceirmeag silicon carbidea’ freagairt ris a’ mholadh shìorraidh mu dhìon sàbhailteachd le guth gun samhail. Tha an ceirmeag liath-dubh seo, a tha coltach ri rud àbhaisteach, a’ coileanadh dreach ùr-nodha den sgeulachd mu bhith “a’ lùbadh le bogachd an aghaidh cruas” ann an raointean ùr-nodha leithid gnìomhachas armachd agus aerospace.
Tha còd dìon ceirmeag silicon carbide na laighe anns an t-saoghal mhicreasgopach aige. Nuair a thèid an meudachadh chun nanosgèile, tha structaran tetrahedral dearbhach gun àireamh coltach ri blocaichean Lego a chaidh a chur ri chèile gu mionaideach, agus tha an lìonra trì-thaobhach nàdarrach seo a’ toirt cruas agus seasmhachd iongantach don stuth. Nuair a bhuaileas peilear an uachdar, faodaidh an structar seo a bhith ag obair mar “fuaran moileciuil”, a’ cur sreathan agus a’ sgaoileadh feachd a’ bhuaidh, a’ seachnadh claonadh agus deformachadh armachd meatailt traidiseanta agus a’ faighinn thairis air laigse ceirmeag àbhaisteach a tha buailteach do sgàineadh.
An coimeas ri stuthan dìon-peileir traidiseanta, tha “pearsantachd dhùbailte” sònraichte aig an t-seòrsa ceirmeag ùr seo. Faodaidh a chruas a bhith co-ionnan ri cruas daoimeanan, ach chan eil a chuideam ach aon trian de chuideam stàilinn. Leigidh an feart “aotrom mar iteag” seo leis an uidheamachd dìon adhartas mòr a dhèanamh ann an cuideam a lughdachadh. Is e rud a tha eadhon nas iongantaiche nach fhàg e cuideam marbhtach a-staigh mar a dh’ fhaodadh meatailtean a dhèanamh às dèidh dhaibh seasamh an aghaidh buaidh mhòr, agus tha an feart “neo-thròcaireach” seo a’ neartachadh earbsachd an stuth gu mòr.
Anns an obair-lann, tha deuchainn ballistic ga dhèanamh air truinnsear ceirmeag silicon carbide. Nuair a thig am pròiseactail faisg aig astar 900 meatair san diog, tha na sradagan a spreadhas nuair a thèid an conaltradh riutha coltach ri taisbeanadh teine-ealain anns an t-saoghal mhicreascopach. Aig an àm seo, bidh an uachdar ceirmeag a’ tòiseachadh a’ taisbeanadh a “sgilean Tai Chi”: an toiseach, tro chruas uachdar air leth àrd, tha am pròiseactail air a mhaolachadh; an uairsin, bidh structar a’ chèir-mheala a’ sgaoileadh an tonn clisgeadh anns a h-uile taobh; mu dheireadh, tro dheformachadh plastaig an stuth maitrís, tha an lùth a tha air fhàgail air a ghabhail a-steach gu tur. Tha an dòigh-obrach dìon sreath-air-sreath seo a’ mìneachadh gu soilleir gliocas teicneòlas dìon an latha an-diugh.
Tha luchd-saidheans stuthan fhathast a’ sgrùdadh barrachd chothroman: tro dhealbhadh bith-eòlasach gus structar sreathanach shligean aithris, snàithleanan mothachaidh tuigseach a chur a-steach don mhaitris ceirmeag, agus eadhon feuchainn ri comasan fèin-chàraidh a thoirt don stuth. Chan e a-mhàin gu bheil na h-innleachdan sin a’ brosnachadh adhartas teicneòlais dìon ach cuideachd ag ath-mhìneachadh brìgh an latha an-diugh de “shàbhailteachd”.
Bho armachd umha seann shaighdearan gu nano-cheirmeag an latha an-diugh, chan eil strì dhaoine airson dìon sàbhailteachd air atharrachadh. Tha sgeulachd leasachadh ceirmeag silicon carbide ag innse dhuinn: Gu tric bidh an dìon as làidire a’ tighinn bho na laghan nàdarra as eireachdail, agus tha na briseadh-troimhe ann an saidheans stuthan gu bunaiteach na dhannsa eireachdail le laghan fiosaigeach.
Àm puist: 16 Giblean 2025