ഉപയോഗയോഗ്യമായ വസ്തുക്കളുടെ മേഖലയിൽ ഒരു അത്ഭുതം
എന്ന നിലയിൽവജ്രംപ്രയോഗത്തിൽ, ഇത് വൈവിധ്യമാർന്ന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ വിവിധ മേഖലകളിൽ സഹകരണപരമായ ഗവേഷണം യാഥാർത്ഥ്യമാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഭാവിയിൽ, സിവിഡി വജ്ര വളർച്ചാ സാങ്കേതികവിദ്യ തുടർച്ചയായി വികസിപ്പിക്കുകയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യേണ്ടതും അതിന്റെ പ്രയോഗം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യേണ്ടതും ആവശ്യമാണ്.സിവിഡി ഡയമണ്ട്അക്കോസ്റ്റിക്സ്, ഒപ്റ്റിക്സ്, വൈദ്യുതി എന്നിവയിൽ ഫിലിം. 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഹൈടെക് വികസനത്തിനുള്ള ഒരു പുതിയ മെറ്റീരിയലായി ഇത് മാറും. എഞ്ചിനീയറിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കും ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്കും സിവിഡിയുടെ പ്രയോഗം ഉപയോഗിക്കാം. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നത് അതിന്റെ ഫങ്ഷണൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു ആമുഖം മാത്രമാണ്.
ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയൽ എന്നാൽ എന്താണ്? വ്യവസായത്തിലും സാങ്കേതികവിദ്യയിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രകാശം, വൈദ്യുതി, കാന്തികത, ശബ്ദം, താപം തുടങ്ങിയ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള വിവിധ വസ്തുക്കളെയാണ് ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയൽസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നത്, വൈദ്യുത പ്രവർത്തന വസ്തുക്കൾ, കാന്തിക പ്രവർത്തന വസ്തുക്കൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയൽസ്, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് മെറ്റീരിയൽസ്, ബയോമെഡിക്കൽ മെറ്റീരിയൽസ്, ഫങ്ഷണൽ മെംബ്രണുകൾ മുതലായവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.
ഫങ്ഷണൽ മെംബ്രൺ എന്താണ്? അതിന്റെ സവിശേഷതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്? പ്രകാശം, കാന്തികത, വൈദ്യുത ഫിൽട്രേഷൻ, അഡോർപ്ഷൻ തുടങ്ങിയ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളും കാറ്റാലിസിസ്, പ്രതിപ്രവർത്തനം തുടങ്ങിയ രാസ ഗുണങ്ങളുമുള്ള ഒരു നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലിനെയാണ് ഫങ്ഷണൽ മെംബ്രൺ എന്ന് പറയുന്നത്.
നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകളുടെ സവിശേഷതകൾ: നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകൾ സാധാരണ ദ്വിമാന മെറ്റീരിയലുകളാണ്, അതായത്, അവ രണ്ട് സ്കെയിലുകളിൽ വലുതും മൂന്നാം സ്കെയിലിൽ ചെറുതുമാണ്. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ത്രിമാന ബൾക്ക് മെറ്റീരിയലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പ്രകടനത്തിലും ഘടനയിലും ഇതിന് നിരവധി സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്. ഏറ്റവും വലിയ സവിശേഷത, ഫങ്ഷണൽ ഫിലിമുകളുടെ ചില സവിശേഷതകൾ തയ്യാറാക്കൽ സമയത്ത് പ്രത്യേക നേർത്ത ഫിലിം തയ്യാറാക്കൽ രീതികളിലൂടെ നേടാനാകും എന്നതാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് നേർത്ത ഫിലിം ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ ശ്രദ്ധയുടെയും ഗവേഷണത്തിന്റെയും ചൂടുള്ള വിഷയമായി മാറിയിരിക്കുന്നത്.
എന്ന നിലയിൽദ്വിമാന മെറ്റീരിയൽ, നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സവിശേഷത വലുപ്പ സവിശേഷത എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നതാണ്, ഇത് വിവിധ ഘടകങ്ങളെ ചെറുതാക്കാനും സംയോജിപ്പിക്കാനും ഉപയോഗിക്കാം. നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകളുടെ പല ഉപയോഗങ്ങളും ഈ പോയിന്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, ഇതിൽ ഏറ്റവും സാധാരണമായത് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളിലും കമ്പ്യൂട്ടർ സ്റ്റോറേജ് ഘടകങ്ങളുടെ സംഭരണ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ചെറിയ വലിപ്പം കാരണം, നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലിലെ ഉപരിതലത്തിന്റെയും ഇന്റർഫേസിന്റെയും ആപേക്ഷിക അനുപാതം താരതമ്യേന വലുതാണ്, കൂടാതെ ഉപരിതലം പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ഗുണങ്ങളും വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഉപരിതല ഇന്റർഫേസുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നിരവധി ഭൗതിക പ്രഭാവങ്ങളുണ്ട്:
(1) പ്രകാശ ഇടപെടൽ പ്രഭാവം മൂലമുണ്ടാകുന്ന സെലക്ടീവ് ട്രാൻസ്മിഷനും പ്രതിഫലനവും;
(2) ഇലക്ട്രോണുകളും ഉപരിതലവും തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടി മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഇലാസ്റ്റിക് സ്കാറ്ററിംഗ് ചാലകത, ഹാൾ ഗുണകം, വൈദ്യുത കാന്തികക്ഷേത്ര പ്രഭാവം മുതലായവയിൽ മാറ്റങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു;
(3) ഫിലിം കനം ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ശരാശരി സ്വതന്ത്ര പാതയേക്കാൾ വളരെ ചെറുതും ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഡ്രോബി തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് അടുത്തുമായതിനാൽ, ഫിലിമിന്റെ രണ്ട് പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിൽ മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും നീങ്ങുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾ ഇടപെടും, കൂടാതെ ഉപരിതലത്തിന്റെ ലംബ ചലനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഊർജ്ജം വ്യതിരിക്ത മൂല്യങ്ങൾ എടുക്കും, ഇത് ഇലക്ട്രോൺ ഗതാഗതത്തെ ബാധിക്കും;
(4) ഉപരിതലത്തിൽ, ആറ്റങ്ങൾ ഇടയ്ക്കിടെ തടസ്സപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഉപരിതല ഊർജ്ജ നിലയും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ഉപരിതല അവസ്ഥകളുടെ എണ്ണവും ഉപരിതല ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിന്റെ അതേ ക്രമത്തിലാണ്, ഇത് അർദ്ധചാലകങ്ങൾ പോലുള്ള കുറച്ച് വാഹകരുള്ള വസ്തുക്കളിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തും;
(5) ഉപരിതല കാന്തിക ആറ്റങ്ങളുടെ അയൽ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയുന്നു, ഇത് ഉപരിതല ആറ്റങ്ങളുടെ കാന്തിക ആഘൂർണ്ണത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു;
(6) നേർത്ത ഫിലിം വസ്തുക്കളുടെ അനീസോട്രോപ്പി മുതലായവ.
തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയ നേർത്ത ഫിലിം വസ്തുക്കളുടെ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നതിനാൽ, തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ അവയിൽ മിക്കതും സന്തുലിതാവസ്ഥയിലല്ലാത്ത അവസ്ഥയിലാണ്. അതിനാൽ, സന്തുലിതാവസ്ഥയാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടാതെ തന്നെ നേർത്ത ഫിലിം വസ്തുക്കളുടെ ഘടനയും ഘടനയും വിശാലമായ ശ്രേണിയിൽ മാറ്റാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, ബൾക്ക് മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നേടാൻ പ്രയാസമുള്ള നിരവധി വസ്തുക്കൾ ആളുകൾക്ക് തയ്യാറാക്കാനും പുതിയ ഗുണങ്ങൾ നേടാനും കഴിയും. നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഒരു പ്രധാന സവിശേഷതയാണിത്, നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകൾ ആളുകളുടെ ശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന കാരണമാണിത്. രാസ രീതികളോ ഭൗതിക രീതികളോ ഉപയോഗിച്ചാലും, രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത നേർത്ത ഫിലിം ലഭിക്കും.