Itegeko-Ica, Silikoni y'amabara ishobora gutwara umuyagankuba

Igikoresho gishasha ca silikoni cavumbuwe ni ikintu gishobora gutwara umuriro, abashakashatsi bo muri kaminuza ya Michigan bavumbuye -ivyiyumviro bitari vyo vy’uko iyo silikoni ari yo yonyene ishobora gukingira umuriro.

Richard Laine, umwigisha w’ubuhinga bw’ibikoresho n’ubuhinga bw’ibikoresho n’ubuhinga bw’ibikoresho vy’ubuhinga bwa none, akaba n’umwanditsi w’ico cigwa muri kaminuza ya U-M, yavuze ati: “Ivyo bikoresho bica bituma habaho ubwoko bushasha bw’ibimenyetso vy’ibipande bisongoye, ibikoresho vy’amashanyarazi bishobora guhinduka, ibikoresho bishobora kwambara canke mbere n’impuzu zishobora kwerekana ibishushanyo canke amashusho atandukanye.”

Amavuta ya silikoni n’imipira-polysiloxanes na silsesquioxanes-ni ibikoresho vy’imigenzo bikingira umuriro, bisobanura ko bishobora kunanira umuyagankuba canke ubushuhe. Ivyo bikoresho bishobora guhangana n’amazi-bituma biba ngirakamaro mu bikoresho vy’ubuvuzi, mu bikoresho vyo gukingira, mu bikoresho vyo gupfuka amazi n’ibindi.

Meanwhile, ama semiconductors asanzwe arakomeye cane. Silicone semiconducting irafise ubushobozi bwo gutuma habaho ibikoresho vy’ubuhinga bwa none bishobora guhinduka Laine yadondora be n’ivyo bita silicone biza mu mabara atandukanye.

Ku rugero rw’ibihimba, silikoni zigizwe n’umugongo w’amaatome ya silikoni n’ay’umwuka (Si-O-Si) ahinduka, afise imigwi y’ibinyabuzima (ishingiye ku karbone-) ifatanye na silikoni. Ivyiyumviro bitandukanye vy’iminyororo y’ibintu bifise uburebure bwa 3D biravyuka uko bifatanya, bizwi nka cross-linking, bihindura imiterere y’ibintu nk’inkomezi canke ubushobozi bwo gusenyuka.

Igihe bariko bariga imiterere itandukanye y’uguhuza imisaraba muri silikoni, abo bashakashatsi baratsitaye ku bushobozi bwo gutwara umuyagankuba mu gikoresho citwa copolymere, kikaba ari uruzitiro rw’ibintu bifatanya rurimwo ubwoko bubiri butandukanye bw’ibice bisubiramwo -cage-imiterere hanyuma bikaba bifise umurongo muri iki gihe.

Ubushobozi bwo gutwara umuyagankuba buva ku buryo ama elegitoroni ashobora guca mu nzira za Si-O-Si zifise inzira zifatanye. Ivyuma bifatanya n’umuyagankuba bifise ibintu bibiri nyamukuru: ibintu vyo hasi, bitajana umuyagankuba, n’ibintu bijana umuyagankuba, bikora. Ivyo bimenyetso vy’ugutwara umuriro, bizwi kandi ko ari ivy’ugushira akanyota, bishika iyo ama elegitoroni amwe amwe asimbutse aja ku yindi nzira y’ama elegitoronike, iyo elegitoroni ikaba ifatanye n’ibindi bikoresho nk’icuma.

Mu bisanzwe, Si-O-Si imfuruka z'ubufatanye ntizemera iyo nzira. Ku 110 degrees , ziri kure cane y’umurongo ugororotse w’ibipimo 180. Ariko muri copolymere ya silicone iyo ntumwa yabonye, ​​izo nzira zatanguye ku 140 degrees mu rwego rwo hasi- zigashika ku 150 degrees mu rwego rwo gutera umunezero. Ivyo vyari bihagije kugira ngo haboneke inzira ndende kugira ngo umuyagankuba ugende.

Laine ati: "Ivyo bituma habaho ugukorana kutari kwitezwe hagati y'ama elegitoroni mu migenderanire myinshi harimwo n'imigenderanire ya Si-O-Si muri izo copolymères." “Uko uruzitiro rugenda rurareha, ni ko vyoroha ko elegitoroni zigenda urugendo rurerure, bikagabanya inguvu zikenewe kugira ngo zinywe umuco hanyuma ziwusohoke ku nguvu ntoyi.”

Ivyo bihimba vy’umubiri bishobora gutwara umuyagankuba vy’ivyo bihimba vy’umubiri na vyo nyene biratuma bishobora kugira amabara atandukanye. Electrons zisimbuka hagati y’ivyo hasi n’ivyo biteye umunezero biciye mu gufata no gutanga amafotoni canke utugingo ngengabuzima tw’umuco. Uwo muco usohoka uvana n’uburebure bw’uruzitiro rw’ivyo bihimba bifatanya, ivyo bikaba ari vyo umugwi wa Laine ushobora kugenzura. Uburebure bw’uruzitiro rurerure busobanura ibisimbuka bitobito n’amafotoni y’inguvu zitoyi, ivyo bikaba bituma iyo silikoni igira ibara ry’umutuku. Iminyororo miremire isaba ko elegitoroni zisimbuka cane, ni co gituma zitanga umuco w’inguvu nyinshi cane zija ku mpera y’ubururu y’urumuri.

Kugira ngo abo bashakashatsi berekane isano riri hagati y’uburebure bw’uruzitiro n’ugufata umuco be n’ugusohoka, baratandukanije ibihimba vy’umubiri bifise uburebure bw’uruzitiro butandukanye maze babishira mu bikoresho vyo gupima kuva ku birebire gushika ku bigufi. Gukayangana umuco w’izuba (UV) ku mirongo bituma haba umunywamazi wuzuye uko umwe wese anywa umuco kandi akawusohora ku nguvu zitandukanye.

Ivyo bihimba vy’amabara bishingiye ku burebure bw’uruzitiro rw’ibintu bifatanya n’ibindi bihimba vy’umubiri (copolymer chain length) ni vyo cane cane kuko gushika ubu, amasilikoni yamenyekanye gusa ko abonerana canke ari yera kubera ko ubushobozi bwayo bwo kwikingira umuco butuma adashobora gufata umuco mwinshi.

Zijing (Jackie) Zhang, umunyeshure w'ubuhinga bwa doctorat muri kaminuza ya U-M mu vy'ubuhinga n'ubuhinga bw'ibikoresho akaba n'umwanditsi mukuru w'ico cigwa yavuze ati: "Turiko turafata ikintu umuntu wese yiyumvira ko kidakora nk'umuyagankuba tukagiha ubuzima bushasha-bushobora gutuma uruvyaro rukurikira rw'ibikoresho vy'umuyagankuba vyoroshe kandi bishobora guhinduka."