സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുടെ ഭൂതകാലവും വർത്തമാനവും

നൂതന വസ്തുക്കളുടെ കാര്യത്തിൽ, സിലിക്കൺ നിസ്സംശയമായും ഒരു ചൂടുള്ള വിഷയമാണ്. സിലിക്കൺ, കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ എന്നിവ അടങ്ങിയ ഒരു തരം പോളിമർ വസ്തുവാണ് സിലിക്കൺ. ഇത് അജൈവ സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ് കൂടാതെ പല മേഖലകളിലും മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു. സിലിക്കോണിന്റെ സവിശേഷതകൾ, കണ്ടെത്തൽ പ്രക്രിയ, പ്രയോഗ ദിശ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് നമുക്ക് കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ പരിശോധിക്കാം.

സിലിക്കണും അജൈവ സിലിക്കണും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ:

ഒന്നാമതായി, സിലിക്കണും അജൈവ സിലിക്കണും തമ്മിലുള്ള രാസഘടനയിൽ വ്യക്തമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. സിലിക്കൺ, കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ, മറ്റ് മൂലകങ്ങൾ എന്നിവ ചേർന്ന ഒരു പോളിമർ വസ്തുവാണ് സിലിക്കൺ, അതേസമയം അജൈവ സിലിക്കൺ പ്രധാനമായും സിലിക്കൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് (SiO2) പോലുള്ള സിലിക്കണും ഓക്സിജനും ചേർന്ന് രൂപം കൊള്ളുന്ന അജൈവ സംയുക്തങ്ങളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. സിലിക്കണിന്റെ കാർബൺ അധിഷ്ഠിത ഘടന ഇതിന് ഇലാസ്തികതയും പ്ലാസ്റ്റിറ്റിയും നൽകുന്നു, ഇത് പ്രയോഗത്തിൽ കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ളതാക്കുന്നു. സിലിക്കണിന്റെ തന്മാത്രാ ഘടന സവിശേഷതകൾ കാരണം, അതായത്, Si-O ബോണ്ടിന്റെ (444J/mol) ബോണ്ട് ഊർജ്ജം CC ബോണ്ടിനേക്കാൾ (339J/mol) കൂടുതലാണ്, സിലിക്കൺ വസ്തുക്കൾക്ക് പൊതുവായ ഓർഗാനിക് പോളിമർ സംയുക്തങ്ങളേക്കാൾ ഉയർന്ന താപ പ്രതിരോധമുണ്ട്.

സിലിക്കണിന്റെ കണ്ടെത്തൽ:

സിലിക്കണിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആരംഭം മുതലുള്ളതാണ്. ആദ്യകാലങ്ങളിൽ, ജൈവ ഗ്രൂപ്പുകളെ സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങളിൽ അവതരിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിജയകരമായി സിലിക്കൺ സമന്വയിപ്പിച്ചു. ഈ കണ്ടെത്തൽ സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുടെ ഒരു പുതിയ യുഗത്തിന് തുടക്കമിടുകയും വ്യവസായത്തിലും ശാസ്ത്രത്തിലും അതിന്റെ വ്യാപകമായ പ്രയോഗത്തിന് അടിത്തറയിടുകയും ചെയ്തു. കഴിഞ്ഞ കുറച്ച് ദശകങ്ങളിൽ സിലിക്കണിന്റെ സമന്വയവും മെച്ചപ്പെടുത്തലും വലിയ പുരോഗതി കൈവരിച്ചു, ഇത് ഈ വസ്തുവിന്റെ തുടർച്ചയായ നവീകരണവും വികസനവും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

സാധാരണ സിലിക്കണുകൾ:

പ്രകൃതിയിലും കൃത്രിമ സിന്തസിസിലും വ്യാപകമായി കാണപ്പെടുന്ന പോളിമർ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഒരു വിഭാഗമാണ് സിലിക്കണുകൾ, വിവിധ രൂപങ്ങളും ഘടനകളും ഉൾപ്പെടെ. സാധാരണ സിലിക്കോണുകളുടെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ താഴെ കൊടുക്കുന്നു:

പോളിഡൈമെഥൈൽസിലോക്സെയ്ൻ (PDMS): PDMS എന്നത് ഒരു സാധാരണ സിലിക്കൺ എലാസ്റ്റോമറാണ്, ഇത് സാധാരണയായി സിലിക്കൺ റബ്ബറിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഇതിന് മികച്ച വഴക്കവും ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരതയുമുണ്ട്, കൂടാതെ റബ്ബർ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, ലൂബ്രിക്കന്റുകൾ മുതലായവ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ ഓയിൽ: കുറഞ്ഞ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കവും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നല്ല പ്രതിരോധവുമുള്ള ഒരു രേഖീയ സിലിക്കൺ സംയുക്തമാണ് സിലിക്കൺ ഓയിൽ. ലൂബ്രിക്കന്റുകൾ, 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, കാലാവസ്ഥാ പ്രതിരോധം, വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുള്ള റബ്ബർ പോലുള്ള സിലിക്കൺ വസ്തുവാണ് സിലിക്കൺ റബ്ബർ. സീലിംഗ് റിംഗുകൾ, കേബിൾ പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് സ്ലീവുകൾ, മറ്റ് ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഈ ഉദാഹരണങ്ങൾ സിലിക്കണുകളുടെ വൈവിധ്യം കാണിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത മേഖലകളിൽ അവ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കൂടാതെ വ്യവസായം മുതൽ ദൈനംദിന ജീവിതം വരെ വിപുലമായ പ്രയോഗങ്ങളുമുണ്ട്. ഉയർന്ന പ്രകടനശേഷിയുള്ള ഒരു വസ്തുവെന്ന നിലയിൽ സിലിക്കണുകളുടെ വൈവിധ്യമാർന്ന സവിശേഷതകളും ഇത് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.

പ്രകടന നേട്ടങ്ങൾ

സാധാരണ കാർബൺ ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്ന് (പോളിഡിമെഥൈൽസിലോക്സെയ്ൻ, പിഡിഎംഎസ്) ചില സവിശേഷ പ്രകടന ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് പല ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും മികച്ച പ്രകടനം കാണിക്കുന്നു. സാധാരണ കാർബൺ ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്നിന്റെ ചില പ്രകടന ഗുണങ്ങൾ താഴെ കൊടുക്കുന്നു:

ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം: ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്നിന് മികച്ച ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധമുണ്ട്. സിലിക്കൺ-ഓക്സിജൻ ബോണ്ടുകളുടെ ഘടന ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്നുകളെ സ്ഥിരതയുള്ളതാക്കുകയും വിഘടിപ്പിക്കാൻ എളുപ്പമല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ അതിന്റെ പ്രയോഗത്തിന് ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, പല സാധാരണ കാർബൺ ശൃംഖല സംയുക്തങ്ങളും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ വിഘടിപ്പിക്കുകയോ പ്രകടനം നഷ്ടപ്പെടുകയോ ചെയ്യാം.

കുറഞ്ഞ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം: ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്ൻ കുറഞ്ഞ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് നല്ല ഈർപ്പവും ലൂബ്രിസിറ്റിയും നൽകുന്നു. ഈ സവിശേഷത സിലിക്കൺ ഓയിൽ (ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്നിന്റെ ഒരു രൂപം) ലൂബ്രിക്കന്റുകൾ, ചർമ്മ സംരക്ഷണ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വഴക്കവും ഇലാസ്തികതയും: ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്നിന്റെ തന്മാത്രാ ഘടന ഇതിന് നല്ല വഴക്കവും ഇലാസ്തികതയും നൽകുന്നു, ഇത് റബ്ബറും ഇലാസ്റ്റിക് വസ്തുക്കളും തയ്യാറാക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ ഒരു തിരഞ്ഞെടുപ്പാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇത് സീലിംഗ് വളയങ്ങൾ, ഇലാസ്റ്റിക് ഘടകങ്ങൾ മുതലായവ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ സിലിക്കൺ റബ്ബറിനെ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു.

വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ: ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്ൻ മികച്ച വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ ഇലക്ട്രോണിക്സ് മേഖലയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ നൽകുന്നതിനും ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗ് വസ്തുക്കളിൽ സിലിക്കൺ റെസിൻ (സിലോക്സെയ്നിന്റെ ഒരു രൂപം) പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ബയോകോംപാറ്റിബിലിറ്റി: ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്ന് ജൈവ കലകളുമായി ഉയർന്ന പൊരുത്തക്കേട് ഉള്ളതിനാൽ മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലും ബയോമെഡിക്കൽ മേഖലകളിലും ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കൃത്രിമ അവയവങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ കത്തീറ്ററുകൾ മുതലായവയ്ക്കുള്ള മെഡിക്കൽ സിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കാൻ സിലിക്കൺ റബ്ബർ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

രാസ സ്ഥിരത: ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്നുകൾ ഉയർന്ന രാസ സ്ഥിരതയും പല രാസവസ്തുക്കളോടും നല്ല നാശന പ്രതിരോധവും പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് രാസ വ്യവസായത്തിൽ അതിന്റെ പ്രയോഗം വിപുലീകരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് കെമിക്കൽ ടാങ്കുകൾ, പൈപ്പുകൾ, സീലിംഗ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവ തയ്യാറാക്കുന്നതിന്.

മൊത്തത്തിൽ, സാധാരണ കാർബൺ ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഓർഗാനോസിലോക്സെയ്നുകൾക്ക് വൈവിധ്യമാർന്ന ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് ലൂബ്രിക്കേഷൻ, സീലിംഗ്, മെഡിക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക്സ് തുടങ്ങിയ നിരവധി മേഖലകളിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കാൻ അവയെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

ഓർഗാനോസിലിക്കൺ മോണോമറുകൾ തയ്യാറാക്കുന്ന രീതി

നേരിട്ടുള്ള രീതി: സിലിക്കണിനെ ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുമായി നേരിട്ട് പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഓർഗാനോസിലിക്കൺ വസ്തുക്കൾ സമന്വയിപ്പിക്കുക.

പരോക്ഷ രീതി: സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ വിള്ളൽ, പോളിമറൈസേഷൻ, മറ്റ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവയിലൂടെ ഓർഗാനോസിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കുക.

ഹൈഡ്രോളിസിസ് പോളിമറൈസേഷൻ രീതി: സിലാനോൾ അല്ലെങ്കിൽ സിലാൻ ആൽക്കഹോൾ ഹൈഡ്രോളിസിസ് പോളിമറൈസേഷൻ വഴി ഓർഗാനോസിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കുക.

ഗ്രേഡിയന്റ് കോപോളിമറൈസേഷൻ രീതി: ഗ്രേഡിയന്റ് കോപോളിമറൈസേഷൻ വഴി പ്രത്യേക ഗുണങ്ങളുള്ള ഓർഗാനോസിലിക്കൺ വസ്തുക്കളെ സമന്വയിപ്പിക്കുക. 、

ഓർഗനോസിലിക്കൺ വിപണിയിലെ പ്രവണത

ഹൈടെക് മേഖലകളിൽ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യകത: ഹൈടെക് വ്യവസായങ്ങളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തോടെ, ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ തുടങ്ങിയ മികച്ച ഗുണങ്ങളുള്ള ഓർഗാനോസിലിക്കണിന്റെ ആവശ്യകത വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.

മെഡിക്കൽ ഉപകരണ വിപണി വികാസം: മെഡിക്കൽ ഉപകരണ നിർമ്മാണത്തിൽ സിലിക്കണിന്റെ പ്രയോഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ബയോ കോംപാറ്റിബിലിറ്റിയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, ഇത് മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ മേഖലയിലേക്ക് പുതിയ സാധ്യതകൾ കൊണ്ടുവരുന്നു.

സുസ്ഥിര വികസനം: പരിസ്ഥിതി അവബോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് കൂടുതൽ സുസ്ഥിര വികസനം കൈവരിക്കുന്നതിനായി ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ സിലിക്കൺ പോലുള്ള സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുടെ പച്ച തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

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

ഭാവി വികസന ദിശയും വെല്ലുവിളികളും

പ്രവർത്തനപരമായ സിലിക്കോണിന്റെ ഗവേഷണവും വികസനവും:വ്യത്യസ്ത വ്യവസായങ്ങളുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസൃതമായി, ഭാവിയിൽ പ്രവർത്തനക്ഷമതയുടെ വികസനത്തിന് സിലിക്കൺ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ നൽകും, ഉദാഹരണത്തിന് ഫങ്ഷണൽ സിലിക്കൺ കോട്ടിംഗുകൾ, ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ, ചാലക ഗുണങ്ങൾ പോലുള്ള പ്രത്യേക ഗുണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ.

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

നാനോ സിലിക്കണിന്റെ പ്രയോഗം: നാനോ ടെക്നോളജി ഉപയോഗിച്ച്, ഹൈടെക് മേഖലകളിൽ നാനോ സിലിക്കണിന്റെ പ്രയോഗം വികസിപ്പിക്കുന്നതിനായി അതിന്റെ തയ്യാറാക്കലിനെയും പ്രയോഗത്തെയും കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം.

തയ്യാറാക്കൽ രീതികളുടെ പച്ചപ്പ്: സിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കൽ രീതികൾക്കായി, പരിസ്ഥിതിയിലുണ്ടാകുന്ന ആഘാതം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഭാവിയിൽ ഹരിതവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമായ സാങ്കേതിക മാർഗങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ നൽകും.