സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുടെ ഭൂതകാലവും വർത്തമാനവും

നൂതന സാമഗ്രികളുടെ കാര്യം വരുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ ഒരു ചർച്ചാവിഷയമാണ്. സിലിക്കൺ, കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ എന്നിവ അടങ്ങിയ ഒരു തരം പോളിമർ മെറ്റീരിയലാണ് സിലിക്കൺ. ഇത് അജൈവ സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ് കൂടാതെ പല മേഖലകളിലും മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു. സിലിക്കണിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ, കണ്ടെത്തൽ പ്രക്രിയ, പ്രയോഗ ദിശ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് നമുക്ക് ആഴത്തിൽ നോക്കാം.

സിലിക്കണും അജൈവ സിലിക്കണും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ:

ഒന്നാമതായി, സിലിക്കണും അജൈവ സിലിക്കണും തമ്മിലുള്ള രാസഘടനയിൽ വ്യക്തമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. സിലിക്കൺ, കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ, മറ്റ് മൂലകങ്ങൾ എന്നിവ അടങ്ങിയ ഒരു പോളിമർ മെറ്റീരിയലാണ് സിലിക്കൺ, അതേസമയം അജൈവ സിലിക്കൺ പ്രധാനമായും സിലിക്കണും ഓക്സിജനും ചേർന്ന് സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് (SiO2) പോലെയുള്ള അജൈവ സംയുക്തങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സിലിക്കണിൻ്റെ കാർബൺ അധിഷ്ഠിത ഘടന അതിന് ഇലാസ്തികതയും പ്ലാസ്റ്റിറ്റിയും നൽകുന്നു, ഇത് പ്രയോഗത്തിൽ കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ളതാക്കുന്നു. സിലിക്കണിൻ്റെ തന്മാത്രാ ഘടനയുടെ സവിശേഷതകൾ കാരണം, അതായത്, Si-O ബോണ്ടിൻ്റെ (444J/mol) ബോണ്ട് എനർജി CC ബോണ്ടിനേക്കാൾ (339J/mol) കൂടുതലാണ്, സിലിക്കൺ മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് പൊതുവായ ഓർഗാനിക് പോളിമർ സംയുക്തങ്ങളേക്കാൾ ഉയർന്ന താപ പ്രതിരോധമുണ്ട്.

സിലിക്കണിൻ്റെ കണ്ടെത്തൽ:

ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിലാണ് സിലിക്കണിൻ്റെ കണ്ടെത്തൽ. ആദ്യകാലങ്ങളിൽ, സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങളിൽ ഓർഗാനിക് ഗ്രൂപ്പുകളെ അവതരിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞർ സിലിക്കൺ വിജയകരമായി സമന്വയിപ്പിച്ചു. ഈ കണ്ടെത്തൽ സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുടെ ഒരു പുതിയ യുഗം തുറക്കുകയും വ്യവസായത്തിലും ശാസ്ത്രത്തിലും അതിൻ്റെ വിപുലമായ പ്രയോഗത്തിന് അടിത്തറയിടുകയും ചെയ്തു. കഴിഞ്ഞ ഏതാനും ദശകങ്ങളിൽ സിലിക്കണിൻ്റെ സമന്വയവും മെച്ചപ്പെടുത്തലും വലിയ പുരോഗതി കൈവരിച്ചു, ഈ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ തുടർച്ചയായ നവീകരണവും വികസനവും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

സാധാരണ സിലിക്കണുകൾ:

വിവിധ രൂപങ്ങളും ഘടനകളും ഉൾപ്പെടെ പ്രകൃതിയിലും കൃത്രിമ സമന്വയത്തിലും വ്യാപകമായി കാണപ്പെടുന്ന പോളിമർ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഒരു വിഭാഗമാണ് സിലിക്കോണുകൾ. സാധാരണ സിലിക്കണുകളുടെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇവയാണ്:

പോളിഡിമെഥിൽസിലോക്സെയ്ൻ (പിഡിഎംഎസ്): പിഡിഎംഎസ് ഒരു സാധാരണ സിലിക്കൺ എലാസ്റ്റോമറാണ്, സാധാരണയായി സിലിക്കൺ റബ്ബറിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഇതിന് മികച്ച വഴക്കവും ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരതയും ഉണ്ട്, കൂടാതെ റബ്ബർ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, ലൂബ്രിക്കൻ്റുകൾ മുതലായവ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ ഓയിൽ: കുറഞ്ഞ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കവും നല്ല ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധവുമുള്ള ഒരു ലീനിയർ സിലിക്കൺ സംയുക്തമാണ് സിലിക്കൺ ഓയിൽ. ലൂബ്രിക്കൻ്റുകൾ, ചർമ്മ സംരക്ഷണ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ റെസിൻ: മികച്ച താപ പ്രതിരോധവും വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ ഗുണങ്ങളുമുള്ള സിലിസിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകൾ ചേർന്ന ഒരു പോളിമർ മെറ്റീരിയലാണ് സിലിക്കൺ റെസിൻ. കോട്ടിംഗുകൾ, പശകൾ, ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗ് മുതലായവയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ റബ്ബർ: ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, കാലാവസ്ഥ പ്രതിരോധം, വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുള്ള റബ്ബർ പോലെയുള്ള സിലിക്കൺ മെറ്റീരിയലാണ് സിലിക്കൺ റബ്ബർ. സീലിംഗ് വളയങ്ങൾ, കേബിൾ പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് സ്ലീവ്, മറ്റ് ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഈ ഉദാഹരണങ്ങൾ സിലിക്കണുകളുടെ വൈവിധ്യത്തെ കാണിക്കുന്നു. അവർ വിവിധ മേഖലകളിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു കൂടാതെ വ്യവസായം മുതൽ ദൈനംദിന ജീവിതം വരെ വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ട്. ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള മെറ്റീരിയലായി സിലിക്കണുകളുടെ വൈവിധ്യമാർന്ന സവിശേഷതകളും ഇത് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.

പ്രകടന നേട്ടങ്ങൾ

സാധാരണ കാർബൺ ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഓർഗനോസിലോക്സെയ്ന് (പോളിഡിമെഥിൽസിലോക്സെയ്ൻ, പിഡിഎംഎസ്) ചില പ്രത്യേക പ്രകടന ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് പല ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും മികച്ച പ്രകടനം കാണിക്കുന്നു. സാധാരണ കാർബൺ ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഓർഗനോസിലോക്സേനിൻ്റെ ചില പ്രകടന ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്:

ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം: ഓർഗനോസിലോക്സെയ്ൻ മികച്ച ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം ഉണ്ട്. സിലിക്കൺ-ഓക്സിജൻ ബോണ്ടുകളുടെ ഘടന ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ ഓർഗനോസിലോക്സെയ്നുകളെ സുസ്ഥിരമാക്കുന്നു, വിഘടിപ്പിക്കാൻ എളുപ്പമല്ല, ഇത് ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ അതിൻ്റെ പ്രയോഗത്തിന് ഗുണം നൽകുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, പല സാധാരണ കാർബൺ ശൃംഖല സംയുക്തങ്ങളും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ വിഘടിപ്പിക്കുകയോ പ്രകടനം നഷ്ടപ്പെടുകയോ ചെയ്യാം.

കുറഞ്ഞ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം: ഓർഗനോസിലോക്സെയ്ൻ കുറഞ്ഞ പ്രതല പിരിമുറുക്കം കാണിക്കുന്നു, ഇത് നല്ല ഈർപ്പവും ലൂബ്രിസിറ്റിയും ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഈ പ്രോപ്പർട്ടി സിലിക്കൺ ഓയിൽ (ഓർഗനോസിലോക്സെയ്ൻ എന്ന ഒരു രൂപം) ലൂബ്രിക്കൻ്റുകൾ, ചർമ്മ സംരക്ഷണ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വഴക്കവും ഇലാസ്തികതയും: ഓർഗനോസിലോക്സെയ്നിൻ്റെ തന്മാത്രാ ഘടന അതിന് നല്ല വഴക്കവും ഇലാസ്തികതയും നൽകുന്നു, ഇത് റബ്ബറും ഇലാസ്റ്റിക് വസ്തുക്കളും തയ്യാറാക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറുന്നു. സീലിംഗ് വളയങ്ങൾ, ഇലാസ്റ്റിക് ഘടകങ്ങൾ മുതലായവ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഇത് സിലിക്കൺ റബ്ബറിനെ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇൻസുലേഷൻ: ഓർഗനോസിലോക്സെയ്ൻ മികച്ച ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇൻസുലേഷൻ ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോണിക്സ് മേഖലയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇൻസുലേഷൻ നൽകാനും ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ സംരക്ഷിക്കാനും ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ സിലിക്കൺ റെസിൻ (സിലോക്സെയ്നിൻ്റെ ഒരു രൂപം) ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

ബയോകോംപാറ്റിബിലിറ്റി: ഓർഗനോസിലോക്സെയ്ന് ജൈവ കലകളുമായി ഉയർന്ന പൊരുത്തമുണ്ട്, അതിനാൽ മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലും ബയോമെഡിക്കൽ മേഖലകളിലും ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കൃത്രിമ അവയവങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ കത്തീറ്ററുകൾ മുതലായവയ്ക്ക് മെഡിക്കൽ സിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കാൻ സിലിക്കൺ റബ്ബർ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

രാസ സ്ഥിരത: ഓർഗനോസിലോക്സെയ്നുകൾ ഉയർന്ന രാസ സ്ഥിരതയും പല രാസവസ്തുക്കളോടും നല്ല നാശന പ്രതിരോധവും പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. കെമിക്കൽ ടാങ്കുകൾ, പൈപ്പുകൾ, സീലിംഗ് സാമഗ്രികൾ എന്നിവയുടെ തയ്യാറെടുപ്പിനായി കെമിക്കൽ വ്യവസായത്തിൽ അതിൻ്റെ പ്രയോഗം വിപുലീകരിക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.

മൊത്തത്തിൽ, ഓർഗനോസിലോക്സേനുകൾക്ക് സാധാരണ കാർബൺ ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങളേക്കാൾ വൈവിധ്യമാർന്ന ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് ലൂബ്രിക്കേഷൻ, സീലിംഗ്, മെഡിക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക്സ് തുടങ്ങിയ നിരവധി മേഖലകളിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കാൻ അവരെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

ഓർഗനോസിലിക്കൺ മോണോമറുകൾ തയ്യാറാക്കുന്ന രീതി

നേരിട്ടുള്ള രീതി: ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുമായി നേരിട്ട് സിലിക്കൺ പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഓർഗനോസിലിക്കൺ പദാർത്ഥങ്ങളെ സമന്വയിപ്പിക്കുക.

പരോക്ഷ രീതി: ക്രാക്കിംഗ്, പോളിമറൈസേഷൻ, സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ മറ്റ് പ്രതികരണങ്ങൾ എന്നിവയിലൂടെ ഓർഗനോസിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കുക.

ഹൈഡ്രോളിസിസ് പോളിമറൈസേഷൻ രീതി: സിലനോൾ അല്ലെങ്കിൽ സിലേൻ ആൽക്കഹോൾ ഹൈഡ്രോളിസിസ് പോളിമറൈസേഷൻ വഴി ഓർഗനോസിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കുക.

ഗ്രേഡിയൻ്റ് കോപോളിമറൈസേഷൻ രീതി: ഗ്രേഡിയൻ്റ് കോപോളിമറൈസേഷൻ വഴി നിർദ്ദിഷ്ട ഗുണങ്ങളുള്ള ഓർഗനോസിലിക്കൺ മെറ്റീരിയലുകൾ സമന്വയിപ്പിക്കുക. ,

ഓർഗനോസിലിക്കൺ വിപണി പ്രവണത

ഹൈടെക് മേഖലകളിൽ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യം: ഹൈടെക് വ്യവസായങ്ങളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തോടെ, ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇൻസുലേഷൻ തുടങ്ങിയ മികച്ച ഗുണങ്ങളുള്ള ഓർഗനോസിലിക്കണിൻ്റെ ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.

മെഡിക്കൽ ഉപകരണ വിപണി വിപുലീകരണം: മെഡിക്കൽ ഉപകരണ നിർമ്മാണത്തിൽ സിലിക്കണിൻ്റെ പ്രയോഗം വികസിക്കുന്നത് തുടരുന്നു, കൂടാതെ ബയോ കോംപാറ്റിബിലിറ്റിയുമായി ചേർന്ന്, ഇത് മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ മേഖലയിലേക്ക് പുതിയ സാധ്യതകൾ കൊണ്ടുവരുന്നു.

സുസ്ഥിര വികസനം: പാരിസ്ഥിതിക അവബോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് കൂടുതൽ സുസ്ഥിരമായ വികസനം കൈവരിക്കുന്നതിന് ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ സിലിക്കൺ പോലെയുള്ള സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുടെ പച്ച തയ്യാറാക്കൽ രീതികളുടെ ഗവേഷണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകളുടെ പര്യവേക്ഷണം: സിലിക്കൺ വിപണിയുടെ നവീകരണവും വിപുലീകരണവും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് ഫ്ലെക്സിബിൾ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ മുതലായവ പോലുള്ള പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ ഉയർന്നുവരുന്നത് തുടരുന്നു.

ഭാവി വികസന ദിശയും വെല്ലുവിളികളും

പ്രവർത്തനപരമായ സിലിക്കണിൻ്റെ ഗവേഷണവും വികസനവും:വിവിധ വ്യവസായങ്ങളുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് പ്രതികരണമായി, ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ, ചാലക ഗുണങ്ങൾ പോലുള്ള പ്രത്യേക ഗുണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഫങ്ഷണൽ സിലിക്കൺ കോട്ടിംഗുകൾ പോലുള്ള ഭാവിയിൽ പ്രവർത്തനക്ഷമതയുടെ വികസനത്തിന് സിലിക്കൺ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ നൽകും.

ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ സിലിക്കണിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം:പാരിസ്ഥിതിക അവബോധം മെച്ചപ്പെടുന്നതോടെ, ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഒരു പ്രധാന വികസന ദിശയായി മാറും.

നാനോ സിലിക്കണിൻ്റെ പ്രയോഗം: നാനോ ടെക്നോളജി ഉപയോഗിച്ച്, ഹൈടെക് മേഖലകളിൽ അതിൻ്റെ പ്രയോഗം വിപുലീകരിക്കുന്നതിനായി നാനോ സിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കലും പ്രയോഗവും സംബന്ധിച്ച ഗവേഷണം.

തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികളുടെ പച്ചപ്പ്: സിലിക്കണിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികൾക്കായി, പരിസ്ഥിതിയിൽ ആഘാതം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഭാവിയിൽ ഹരിതവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമായ സാങ്കേതിക വഴികളിൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തും.