درحقیقت، خلائی جہاز جب فیکٹری سے نکلا تو بہت صاف ستھرا اور صاف ستھرا تھا، لیکن جب یہ خلائی پرواز کے وقفے کے بعد ٹیریسٹریل ٹائم پر واپس آیا تو اسپیس شپ کا باہر کا حصہ "سیاہ" ہو گیا۔ Shenzhou 13 سپیس شپ کے Reentry کیپسول کی پہلے بھی نمائش کی جا چکی ہے، اور شہد کے چھتے پر مکمل طور پر سیاہ اور کاربونائزڈ سطح ہے جیسے Reentry کیپسول کے باہر کوٹنگ، جو Reentry کیپسول کے فضا میں داخل ہونے پر جلتا ہوا نشان ہے۔ اتنا بڑا فرق، جب ہم حقیقت کو جانتے ہیں، تو یہ لوگوں کو محسوس کرتا ہے کہ خلائی پرواز کا سفر واقعی سنسنیوں سے بھرا ہوا ہے۔ درحقیقت، Reentry کیپسول کے بیرونی حصے کا خصوصی علاج کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، بیرونی حصے کو کچھ ختم کرنے والے مواد اور تھرمل موصلیت کے مواد کے ساتھ لیپت کیا گیا ہے۔ یہاں تک کہ اگر بیرونی درجہ حرارت ہزاروں ڈگری سیلسیس تک پہنچ جائے تو بھی یہ Reentry کیپسول کو نہیں جلائے گا۔ Reentry کیپسول کا اندرونی درجہ حرارت بہت آرام دہ ہے، جس سے خلابازوں کی حفاظت کو کوئی خطرہ نہیں ہو گا اور نہ ہی مارس روور کے معمول کے آپریشن کو متاثر کرے گا۔
یہ سمجھا جاتا ہے کہ جب Shenzhou Reentry کیپسول سیاہ رکاوٹ کے علاقے سے گزرتا ہے، تو زیادہ درجہ حرارت جلانے کا وقت 6 منٹ سے زیادہ ہو جاتا ہے، اور جامع حرارت 120000 کلوجولز فی مربع میٹر تک پہنچ جاتی ہے۔ ہزاروں ڈگری سیلسیس کے اعلی درجہ حرارت کے تحت، اگر یہ عام مواد ہے، یہاں تک کہ اگر اندرونی تین تہوں اور بیرونی تین تہوں میں، دوبارہ داخل ہونے والے کیپسول کو پہلے ہی جلا دیا گیا ہے، لہذا اسے انتہائی مضبوط تھرمل موصلیت کا مواد استعمال کرنا چاہئے۔
برسوں کی تحقیق کے بعد، چینی سائنسدانوں نے آخرکار ایک نئی قسم کا مرکب مواد تیار کیا ہے جو موصلیت، گرمی کی روک تھام اور بوجھ برداشت کرنے کو مربوط کرتا ہے۔ نیا مرکب مواد فینولک کھوکھلی مائکرو اسپیئرز، شیشے کے کھوکھلے مائکرو اسپیئرز، مضبوط ریشوں اور اسی طرح پر مشتمل ہے۔ نئے جامع مواد کو ایک خاص کوٹے کے مطابق شہد کے چھتے کے مضبوط ترین ڈھانچے میں بھرا جاتا ہے، جو ایک انتہائی مضبوط تھرمل موصلیت کا مواد بناتا ہے، جو Reentry کیپسول کے لیے محفوظ "تھرمل تحفظ" کی ایک تہہ بناتا ہے۔
بلاشبہ، تھرمل موصلیت کے مواد کی تھرمل موصلیت کی صلاحیت کو مزید بڑھانے کے لیے، گرمی کی کھپت کے مواد کی ایک اور تہہ اعلی درجہ حرارت کے تحت Reentry کیپسول کے شہد کے چھتے کے ڈھانچے کی بیرونی سطح میں شامل کی جاتی ہے، جو براہ راست ٹھوس سے نیچے کی سطح تک پہنچ جاتی ہے۔ گیس کی حالت. یہ عمل بہت زیادہ گرمی جذب کرتا ہے، اور بقایا گرمی شہد کے چھتے کے ڈھانچے کے ذریعے گل جاتی ہے۔ گرمی کی کھپت کے مواد کی اس تہہ کے ساتھ، 3000 ڈگری سیلسیس کے اعلی درجہ حرارت پر جلانے کے بعد بھی، کیبن اب بھی موسم بہار کی طرح گرم رہے گا، جو کہ تقریباً 25 ڈگری درجہ حرارت کو یقینی بناتا ہے۔ تاہم، یہ مواد گلنے کے عمل کے دوران سیاہ نشان چھوڑ دے گا۔
Reentry کیپسول کے باہر سپر مضبوط تھرمل موصلیت کے مواد کے علاوہ، چینی محققین نے حالیہ برسوں میں تھرمل مینجمنٹ فیبرکس اور تھرمل تحفظ کے مواد پر بھی کافی تحقیق کی ہے۔ یہ جدید تحقیق اور ترقی کی کامیابیاں انسانی جسم کو آرام دہ درجہ حرارت کی حد میں رکھ سکتی ہیں، پہننے کے قابل ذہین کپڑوں کی ترقی کے لیے ایک نئی سمت فراہم کر سکتی ہیں، اور آبجیکٹ کے درجہ حرارت کی تبدیلی کو محسوس کرنے کے لیے ورچوئل دنیا پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔
موثر اور پائیدار مالیکیولر سولر تھرمل مینجمنٹ فیبرک
توانائی کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بنائیں
مالیکیولر سولر انرجی سٹوریج میٹریلز (MOST) مؤثر طریقے سے شمسی توانائی کو حاصل کر سکتے ہیں، سالماتی آئسومیرزم کے ذریعے توانائی کو کیمیائی بانڈ میں ذخیرہ کر سکتے ہیں، اور روشنی کے محرک کے تحت حرارت کی صورت میں توانائی جاری کر سکتے ہیں۔ شمسی توانائی کے جذب، تبادلوں، اسٹوریج اور ریلیز کے اس کے انضمام کی وجہ سے، اس نے خاص طور پر ذاتی تھرمل مینجمنٹ کے شعبے میں وسیع توجہ حاصل کی ہے۔ تاہم، کم توانائی کی کثافت، آسان رساو، اور مالیکیولر سولر انرجی سٹوریج میٹریلز کی کمزور استحکام کے مسائل کی وجہ سے، انرجی اسٹوریج فیبرکس میں ان کا استعمال محدود ہے۔
مندرجہ بالا مسائل کو حل کرنے کے لیے، جیانگ نان یونیورسٹی اور شنگھائی جیاوٹونگ یونیورسٹی کی تحقیقی ٹیم نے پائرازولیل ایزوبینزین مالیکیولز کو ڈیزائن اور ترکیب کیا۔ heteroatoms پر مشتمل پانچ رکنی رنگ کے ڈھانچے کا تعارف پائرازولیل ایزوبینزین مالیکیولز کو زیادہ آئسومرائزیشن کنورژن اور آئیسومرائزیشن انرجی سٹوریج ٹائم کے قابل بنا سکتا ہے۔ تاہم، پائرازولیل ایزوبینزین مالیکیولز کی اعلی isomerization کی تبدیلی کی شرح کو یک رنگی روشنی کے محرک ردعمل کی ضرورت ہوتی ہے، اور معیاری شمسی سپیکٹرل شعاع ریزی نامکمل isomerization کا سبب بن سکتی ہے۔ لہذا، یووی فلٹرنگ کارکردگی کے ساتھ مائیکرو کیپسول میں پائرازول ایزوبینزین مالیکیولز کی انکیپسولیشن نہ صرف پائرازول ایزوبینزین مالیکیولز کی فیز ٹرانزیشن کے دوران رساو کا مسئلہ حل کرتی ہے، بلکہ انہیں براڈ اسپیکٹرم یووی لائٹ کے تحت ہائی آئیسومرائزیشن کنورژن کی کارکردگی بھی فراہم کرتی ہے۔ 2000 بار انرجی چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے بعد، 50 بار پانی کی دھلائی اور 50 بار رگڑ کے بعد، پائرازول پر مبنی ایزوبینزین مالیکیولر انرجی سٹوریج فیبرک میں اب بھی ایک موثر شمسی توانائی ذخیرہ کرنے کی کثافت ہے۔
ماحولیاتی درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے طریقوں جیسے ہیٹنگ، وینٹیلیشن، اور ایئر کنڈیشننگ کے مقابلے میں، موثر اور پائیدار مالیکیولر سولر تھرمل مینجمنٹ فیبرکس توانائی کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں، اور جیواشم ایندھن کی کھپت کی وجہ سے کاربن کے اخراج اور آلودگی کے مسائل کو کم کرنے کے لیے شمسی توانائی کو بطور توانائی استعمال کرتے ہیں۔ وہ شمسی توانائی کے ذخیرہ کرنے والے تانے بانے کی تعمیر کا ایک مؤثر طریقہ بھی فراہم کرتے ہیں جو شمسی توانائی کو جذب کرنے، تبادلوں، ذخیرہ کرنے اور قابل کنٹرول ریلیز کو مربوط کرتا ہے۔
ملٹی فنکشنل تھرمل ایکٹیویٹڈ حفاظتی کپڑوں کے لیے تھرمل ریسپانسیو ریشے
اچھی تھرمل اور مکینیکل موافقت کے ساتھ ذہین ٹیکسٹائل سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ موشن پروٹیکشن، فائر ریسکیو اور ایرو اسپیس جیسے شعبوں میں اہم کردار ادا کریں گے۔ تاہم، زیادہ تر رپورٹ کردہ تھرمل اور مکینیکل انڈیپٹیو پولیمر کے ناقص عمل، آرام، اور طویل رسپانس ٹائم نے ان کے استعمال کو محدود کر دیا ہے۔
حال ہی میں، ڈونگہوا یونیورسٹی کی Zhang Qinghong/Hou Chengyi ٹیم نے جلد کے بنیادی ڈھانچے کے ساتھ ایک تھرمل رسپانس فائبر کو ڈیزائن اور مسلسل تیار کیا (کمرشل فائبر بطور کور/درجہ حرارت حساس ہائیڈروجل جلد کے طور پر)۔ جامع فائبر نے تیزی سے مکینیکل موافقت، اچھی تھرمل سختی اور تھرمل موصلیت کی خصوصیات ظاہر کیں۔
اس تحقیق میں، محققین نے کمرشل ریشوں اور محرک ریسپانسیو ہائیڈروجلز کے درمیان ناقص انٹرفیشل چپکنے کے مسئلے کو ایک ہم آہنگ اینکرنگ نیٹ ورک بنا کر حل کیا، اس طرح ہائیڈروجل جلد کو مختلف کمرشل ریشوں پر یکساں طور پر کوٹنگ کرتے ہوئے، تھرمل ریسپانسیو ریشوں کی بڑے پیمانے پر مسلسل مینوفیکچرنگ کو محسوس کیا۔ . یہ طریقہ عالمگیر ہے اور مختلف قسم کے تجارتی ریشوں پر لاگو ہوتا ہے۔ ہائیڈرو فوبک تعامل اور آئنک بانڈ کا ہم آہنگی اثر تناؤ کی طاقت (0.65~16 MPa) اور ہائیڈروجیل جلد کے لچکدار ماڈیولس کو درجہ حرارت کی تبدیلی کے ساتھ خود بخود ایڈجسٹ ہونے کے قابل بناتا ہے۔ لہذا، تیار شدہ تھرمل ریسپانسیو کمپوزٹ فائبر کمرے کے درجہ حرارت پر نرم اور جلد دوستانہ اور اعلی درجہ حرارت پر سخت اور اثر مزاحم کی خصوصیات رکھتا ہے۔ اس کے علاوہ، مرحلے کی علیحدگی اور آئن کے تعامل کے گرمی جذب کرنے کے اثر کی وجہ سے، سمارٹ فائبر اعلی درجہ حرارت والے ماحول (65 ڈگری ~ 95 ڈگری) میں گرمی کی ایک خاص مقدار کو جذب کر سکتا ہے، ظاہری درجہ حرارت کو 18 ڈگری ~ 27 ڈگری تک کم کر سکتا ہے۔ اس طرح تھرمل جلوں کو روکنے کے اثر کو حاصل کرنا۔ لہذا، اس ذہین فائبر کو کھیلوں کے حفاظتی سازوسامان اور تھرمل حفاظتی لباس جیسے شعبوں میں استعمال کرنے کی توقع ہے۔
گیلے کتائی اور ویکیوم امپریگنیشن کی تیاری
لچکدار تھرمل سٹوریج کے مرحلے میں پہننے کے قابل کپڑوں کے لیے غیر بنے ہوئے تانے بانے میں تبدیلی
بتایا جاتا ہے کہ شی کوان، ڈیلین انسٹی ٹیوٹ آف کیمیکل فزکس، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے محقق وو ژونگشوئی اور آسٹریلیا کی ڈیکن یونیورسٹی کے پروفیسر چن ینگ کی ٹیم نے لچکدار فائبر قسم کے مرحلے کی تحقیق میں نئی پیش رفت کی ہے۔ مواد کو تبدیل کریں. کوآپریشن ٹیم نے گیلے اسپننگ اور ویکیوم امپریگنیشن کے ذریعے لچکدار گرافین بوران نائٹرائیڈ فائبر پر مبنی فیز چینج نان وون فیبرک تیار کیا ہے، جس میں بہترین لچک، حرارت ذخیرہ کرنے کی صلاحیت، اور ہوا کی پارگمیتا ہے، اور پہننے کے قابل انسانی تھرمل مینجمنٹ ڈیوائسز میں استعمال ہوتا ہے۔
فیز چینج انرجی سٹوریج مواد نسبتاً مستقل درجہ حرارت پر فیز چینج اویکت حرارت کی ایک بڑی مقدار کو جذب اور جاری کر سکتا ہے، اور انسانی تھرمل مینجمنٹ کے میدان میں تھرمل انرجی اسٹوریج اور ٹمپریچر کنٹرول میڈیا کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، روایتی مرحلے میں تبدیلی کے مواد کی موروثی خصوصیات جیسے کہ مائع کا آسان رساو، سانس لینے میں کمزوری، اور ٹھوس سختی پہننے کے قابل ذہین تھرمل مینجمنٹ آلات میں لاگو کرنا مشکل بناتی ہے۔
فیز چینج ڈیوائسز کی گیس پارگمیتا اور توانائی ذخیرہ کرنے کی کثافت کو مزید بہتر بنانے کے لیے، شی کوان کی ٹیم نے وو ژونگشوائی کی ٹیم کی گرافین کی سہ جہتی غیر محفوظ اسمبلی کی تیاری کی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے اور بوران نائٹرائڈ کے میدان میں چن ینگ کی ٹیم کے منفرد فوائد نینو شیٹ کی تیاری، مشترکہ طور پر گیلے کتائی کے ذریعے ہائی اینتھالپی لچکدار فیز چینج غیر بنے ہوئے کپڑے کی تیاری کے لیے ایک عمومی حکمت عملی تجویز کی ہے۔ اس مرحلے میں تبدیلی کے غیر بنے ہوئے کپڑے میں 206.0 جولز فی گرام کی اعلیٰ اینتھالپی ویلیو، بہترین تھرمل استحکام، 1000 سائیکلوں کے بعد 97.6 فیصد کی اینتھالپی برقرار رکھنے کی شرح کے ساتھ تھرمل سائیکلنگ کی صلاحیت، اور انتہائی اعلیٰ پانی کے بخارات کی پارگمیتا کی نمائش ہوتی ہے۔ ، جو فی الحال رپورٹ شدہ فیز چینج میٹریل فلموں اور ریشوں سے برتر ہے۔
فیبرک میں سرایت شدہ فائبر پمپ ورچوئل دنیا میں درجہ حرارت کی تبدیلیوں کو محسوس کر سکتا ہے۔
سوئٹزرلینڈ کے شہر لوزان میں École Polytechnique Fédérale de Lousanne کے محققین نے فائبر کی شکل میں ایک پمپ تیار کیا ہے۔ اس فائبر پمپ کو براہ راست ٹیکسٹائل اور کپڑوں پر سلایا جا سکتا ہے۔ یہ ہلکا پھلکا، طاقتور اور دھونے کے قابل ہے۔ اس جدت کو Exoskeleton سے لے کر ورچوئل رئیلٹی تک کے شعبوں میں لاگو کیا جا سکتا ہے۔
یہ مطالعہ 2019 میں محققین کی طرف سے تیار کردہ اسکیل ایبل پمپ کی بنیاد پر کیا گیا تھا۔ آپٹیکل فائبر فارم محققین کو ہلکے اور زیادہ طاقتور پمپ بنانے کے قابل بناتا ہے، جو پہننے کے قابل ٹیکنالوجی کے ساتھ زیادہ مطابقت رکھتے ہیں۔ پمپ کی منفرد ساخت کو حاصل کرنے کے لیے، محققین نے تانبے اور پولی یوریتھین تاروں کو اسٹیل کی سلاخوں کے گرد لپیٹ کر اور پھر انہیں گرم پگھلا کر ایک نئی مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی تیار کی ہے۔ سٹیل کی چھڑی کو ہٹانے کے بعد، معیاری بنائی اور سلائی کی تکنیکوں کو ٹیکسٹائل میں 2 ملی میٹر ریشوں کو ضم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس قسم کا پمپ بنیادی طور پر ایک پائپ لائن ہے جو اپنا دباؤ اور بہاؤ کی شرح پیدا کر سکتی ہے۔
اس پمپ کے سادہ ڈیزائن کے بہت سے فوائد ہیں۔ مطلوبہ مواد سستا اور حاصل کرنا آسان ہے، اور مینوفیکچرنگ کے عمل کو بڑھانا بھی نسبتاً آسان ہے۔ پمپ کے ذریعہ پیدا ہونے والے دباؤ اور اس کی لمبائی کے درمیان براہ راست تعلق کی وجہ سے، پائپ لائن کو درخواست کی صورت حال کے مطابق کاٹا جا سکتا ہے، اس طرح وزن کو کم سے کم کرتے ہوئے کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مضبوط ڈیزائن اسے روایتی صابن کی صفائی کے لیے بھی موزوں بناتا ہے۔
اس تحقیق میں فیبرک اور ایمبیڈڈ فائبر پمپ سے بنے مصنوعی پٹھوں کو بھی دکھایا گیا، جو نرم Exoskeleton کو طاقت دینے اور مریضوں کو چلنے اور چلنے میں مدد کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پمپ درجہ حرارت کے احساس کی نقل کرتے ہوئے ورچوئل رئیلٹی کی دنیا میں نئی جہتیں بھی لا سکتا ہے۔ اس صورت حال میں، صارف نے دستانہ پہن رکھا ہے، اور دستانے پر پمپ گرم یا ٹھنڈے مائع سے بھرا ہوا ہے، جس سے صارف کو ورچوئل آبجیکٹ کے ساتھ رابطے میں ہونے پر درجہ حرارت میں تبدیلی محسوس کرنے کی اجازت ملتی ہے۔
ماخذ:https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3732509.html