Чаңга каршы технология: космосту изилдөөдөн туруктуу энергияга чейин

• Author:
• Жазуучу аты

  Quantumrun Foresight
• Сентября 15, 2023

Кыскача түшүнүк

Остиндеги Техас университетинин окумуштуулары чаңга каршы технологияны иштеп чыгышты, анда нано-монета жана нано-импринтинг колдонулат. Бул өнүгүү космосту изилдөөгө, күн энергиясына, электроникага, керектөөчү товарларга жана курулушка таасирин тийгизет, бул үзгүлтүксүз тазалоого муктаждыкты азайтат жана чыгымдарды үнөмдөөгө алып келет. Чаңга каршы технологиянын кеңири кесепеттери материал таануудагы жетишкендиктерди, жаңы тармактарды жана рынокторду, акылдуу үйлөргө жана имараттарга интеграциялоону камтыйт.

Чаңга каршы технологиялык контекст

НАСАнын каржылоосу менен Остиндеги Техас университетинин изилдөөчүлөрү Smart Material Solutions өндүрүштүк стартапы менен биргеликте чаңдын беттерге жабышып калышына жол бербөө ыкмасын ойлоп табышты. Техника мурун жалпак материалга кичинекей пирамидалардын үлгүсүн түзүү үчүн эки өндүрүш процессин - нано-монета жана нано-басып чыгарууну бириктирет. Бул кичинекей бөлүкчөлөр чаң бөлүкчөлөрүнүн материалга жабышып кетишине тоскоол болуп, алардын жылып кетишине себеп болот.

Чаңдан корголгон технологияны көрсөтүү үчүн илимпоздор жалпак бетти жана алардын атайын жасалган беттеринин бирин симуляцияланган ай чаңы менен капташкан. Андан кийин алар беттерди вертикалдуу жайгаштырып, чаңдын полго түшүп кетишине жол беришкен. Беттерин текшергенден кийин, алар тегиз беттин аянтынын 35 пайызын чаң басып калганын, ал эми иштелип чыккан беттин 2 пайызын гана чаң каптаганын аныкташкан.

Чаңдын бетке жабышып калышынын эки негизги себеби бар: ван дер Ваальс күчтөрү жана статикалык электр. Ван-дер-Ваальс күчү аз болгон чаңга каршы беттерди түзүү абдан маанилүү, бул бет менен чаң бөлүкчөлөрүнүн ортосунда алсыз жабышты билдирет. Бул жол менен, чаң бөлүкчөлөрү сырткы күчтөр тарабынан жок кылынышы мүмкүн жана суу тамчыларына гана таянбастан. Ван дер Ваальс күчтөрүн төмөндөтүүнүн эки ыкмасы бар. Бири чаң менен айнек беттеринин ортосундагы байланышты азайтуу үчүн кичинекей конструкцияларды жасоо, экинчиси айнек бетинин энергиясын төмөндөтүү. Антистатикалык беттер чаң бөлүкчөлөрү менен беттин ортосундагы статикалык электрди алсыратып, чаңдын топтолушун азайтууга жардам берет.

Бузуучу таасир

Келечектеги NASA роверлерине космостук чаң менен күрөшүүдө жардам берүүдөн тышкары, бул технологияны жер бетинде колдонуу үчүн чаңга каршы күн панелдерин иштеп чыгуу үчүн да колдонсо болот, алардын натыйжалуулугун кол менен тазалоосуз жогорулатат - күн энергиясына кеткен чыгымдар. Беттерге жана материалдарга чаңга каршы жабуулар үзгүлтүксүз тазалоого муктаждыкты азайтып, тазалоочу продуктыларга жана кызматтарга суроо-талаптын төмөндөшүнө алып келиши мүмкүн. Керектөөчү таңгакталган товарлар чаңга каршы технологиялардан, өзгөчө тамак-аш азыктарынан жана дарылардан да пайда ала алат. Бул өнүгүү кардарлардын ден соолугун, өзгөчө чаң аллергиясы жана башка ага байланыштуу респиратордук оорулардан жапа чеккендердин ден соолугун жакшыртат.

Чаңга каршы технология бузулушу мүмкүн болгон дагы бир тармак - электроника. Электрондук тетиктерде чаңдын топтолушу бузулушуна алып келиши мүмкүн, бул өндүрүмдүүлүктү төмөндөтүүгө жана иштөө мөөнөтүн кыскартууга алып келет. Чаңга каршы каптамалар алмаштырууга болгон суроо-талапты азайтып, электрондук компоненттердин жеткирүү чынжырына таасир этет. 

Акырында, чаңга каршы технология да курулуш жана курулуш материалдары өнөр жайына олуттуу таасир этиши мүмкүн. Курулуш материалдарында чаңдын топтолушу деградацияга алып келиши мүмкүн жана убакыттын өтүшү менен алардын иштешине таасирин тийгизет. Курулуш материалдарына чаңга каршы жабуулар талап кылынган тейлөөнү кыскартууга жардам берип, имарат ээлеринин чыгымдарын үнөмдөөгө жардам берет. Бирок, ал курулуш материалдары өнөр жайына да таасирин тийгизиши мүмкүн, анткени суроо-талаптын азайышы өндүрүштүн азайышына жана жумуш орундарынын кыскарышына алып келиши мүмкүн.

Чаңга каршы технологиянын кесепеттери

Чаңга каршы технологиянын кеңири кесепеттери төмөнкүлөрдү камтышы мүмкүн: 

• Чаңдын булганышын азайтуу, абанын сапатын жакшыртуу жана дем алуу органдарына байланыштуу ден-соолук көйгөйлөрүн азайтуу. Бул өнүгүү ошондой эле табигый экосистемаларда топтолгон чаңдын санын азайтып, аларды сактап калууга жана токой өртүнүн коркунучун азайтууга мүмкүндүк берет.
• Материал таануудагы жетишкендиктер, изилдөөчүлөр беттерди чаңга азыраак сезгич кылуунун жаңы жолдорун изилдеп жатышат. Бул өзүн өзү тазалоочу терезелер сыяктуу жаңы өнүмдөрдүн пайда болушуна алып келиши мүмкүн.
• Чаңдын алдын алуу жана тазалоо менен байланышкан өнүмдөрдүн жана кызматтардын жаңы тармактары жана рыноктору. 
• Тазалоо жана тейлөө жумуштарында кол эмгегине болгон муктаждыктын азайышы, бул тармактарда жумуш орундарын жоготууга алып келет. 
• Күн панелдеринде чаңдын азайышы алардын эффективдүүлүгүн жогорулатып, күн энергиясын көбүрөөк алууга жана парник газдарынын эмиссиясын азайтууга алып келет.
• Чаңга каршы технологиялар акылдуу үйлөргө жана имараттарга интеграцияланып, чаңды автоматтык түрдө тазалоого жана тейлөөгө мүмкүндүк берет. Бул өзгөчөлүк энергиянын натыйжалуулугун жогорулатууга жана кол менен тазалоого байланыштуу чыгымдарды азайтууга алып келиши мүмкүн.

Карала турган суроолор

• Чаңга каршы технологиялар жеке сизге кандай пайда алып келиши мүмкүн?
• Чаңга чыдамдуу беттерден улам пайда боло турган дагы кандай потенциалдуу инновациялар бар?