Ақ корунд пен болашақ технология арасындағы шексіз байланыс
Технология саласындағы әрбір адам жаңа материалдардың тұрақты валюта екенін біледі. Кім ойлаған?ақ корундАқ қантқа ұқсайтын бұл өнім болашақ технологиялық революцияның «көрінбейтін насихаттаушысына» айналады. Ұялы телефон чиптерінен бастап Марс роверінің бөлшектеріне, кванттық компьютерлерден бастап басқарылатын ядролық синтез құрылғыларына дейін оны барлық жерден табуға болады. Бүгін технологиялық жамылғының осы қабатын алып тастап, осы өнеркәсіп ардагерінің қалай тыныш керемет істер жасайтынын көрейік.
1. Дарынды «технологиялық ген»
Ақ корундтың қатты қасиеттері болашақ технология үшін арнайы жасалған. Мох қаттылығы 9,0 болғандықтан, ол гауһардан сәл ғана нашар. Шанхайдағы фотолитография машинасы зауыты салыстырмалы эксперимент жүргізді. Ақ корундпен жылтыратылған бағыттаушы рельс бетінің кедір-бұдырлығы Ra0,008 мкм-ге жетуі мүмкін. Техник Сяо Ли дайындаманы ұстап, ернін шапалақтады: «Осы дәлдікпен, егер маса оның үстінде тұрса, сүйекті сындырар еді!»
Термиялық тұрақтылық одан да таңқаларлық. Циндаодағы бақыланатын ядролық синтез зертханасының деректері ақ корунд негізіндегі керамиканың 2000°C жоғары температураға 100 сағат бойы төтеп бергенін және өлшемінің өзгеруі 0,01%-дан аз болғанын көрсетті. Зерттеуші Лао Ван вакуумдық камераны сипап: «Бұл материал күн бетінде екі күн тұра алады!», - деді.
2. Жартылай өткізгіштер саласындағы «Жасырын чемпиондар»
Нано масштабтағы чип өндірісінде ақ корунд ұзақ уақыт бойы «сыпыру монахы» болып келді. Тайчжоудағы пластина зауыты кремний пластиналарын кесу үшін 0,1 мкм ақ корунд микроұнтағын пайдаланды, ал жиектердің қисаю жылдамдығы 0,2‰ дейін төмендеді. Шебер Лао Чен микроскопқа қарап күлді: «Қазір пластиналарды кесу тофуды кесуге қарағанда тиімдірек, ал өнімділік деңгейі тікелей 99,98%-ға дейін жетеді!»
Литография машинасының линзасын жылтырату одан да шындыққа жанасады. Бейжіңдегі зертханадан алынған деректер таңқаларлық: линза ақ корунд наножылтырату сұйықтығымен өңделген, ал бетінің тегістігі λ/50 толқын ұзындығына дейін жетеді. Техникалық директор Лао Лю ишара жасап: «Бұл дәлдік Тынық мұхитына жазық айна орнатумен тең!», - деді.
3. Аэроғарыш өнеркәсібіндегі «сығымдау патшасы»
Ақ корунд Марс роверінің бөлшектерін өңдеуде соңғы шешімді қабылдайды. Сианьдағы белгілі бір аэроғарыштық құрылғылар зауыты титан қорытпасынан жасалған кронштейндерді ұнтақтау үшін ақ корундты тегістеу дөңгелектерін пайдаланады, ал беткі қалдық кернеу ±5 МПа шегінде басқарылады. Бас инженер Лао Чжан аузында темекі ұстап тұрып: «Осы деңгеймен Маск кеңес сұрау үшін темекісін беруі керек!» - деді.
Аэроғарыштық қозғалтқыш қалақтары жаңа биіктерге жетті. Чэндудегі белгілі бір авиациялық қозғалтқыш компаниясының деректері көз тартарлық: ақ корунд керамикасынан жасалған композиттік қалақтар, температураға төзімділігі 1600℃ дейін. Сынақ жүргізушісі Лао Ли басқару тақтасына қарап, сілекейін ағызып жіберді: «Осындай өнімділікпен реактивті қозғалтқыштар керемет!»
4. Жаңа энергия жолындағы «шыдамдылық кепілдігі»
Ақ корунд қуатты аккумулятор бағаналарының бөліктерін кесуде өте жақсы. Ниндэдегі аккумулятор зауыты өлшеген: графен жабындарын кесу үшін ақ корунд құм сымын пайдалану арқылы қатайту биіктігі 0,5 мкм-ден төменге дейін басқарылады. Цех директоры Лао Чжоу аккумулятор ұяшығын сипап, қуанышпен: «Бұл аккумулятордың энергия тығыздығы Tesla-дан жақсы!», - деді.
5. Болашақ шайқас алаңының «Қара технологияға шолу»
Ақ корунд кванттық компьютерлерді салқындатуда жақсы. Хефейдегі зертхана жылу өткізгіштігі 400 Вт/м·К болатын нано масштабты ақ корунд жылу өткізгіш пленкасын жасап шығарды. Зерттеуші Лао Ма: «Енді кванттық биттердің жылу таралуы қызба патчын жағудан жылдамырақ!» - деп мақтанды.
Ядролық синтездің алғашқы қабырға материалы - қаттылығы жоғарырақ қуат. Мяньяндағы зерттеу институтының ақ корунд композиттік керамикасының нейтрондық сәулелену зақымының шегі дәстүрлі материалдарға қарағанда 6 есе жоғары. Бас инженер Лао Чжао реакторды нұсқап: «Бұл материал коммерциялық реактор өндіріске енгізілгенге дейін міндетті түрде тұрақты болады!», - деді.