Am Nua don Tíotáiniam (1)
I measc na miotail, tá idirdhealú fada déanta ag neart agus éadrom tíotáiniam, friotaíocht creimeadh, agus cumas teochtaí foircneacha a sheasamh, go háirithe maidir le feidhmeanna atá íogair ó thaobh meáchain agus comhshaoil. Nuair a cuireadh síos air den chéad uair ag deireadh an 18ú haois, d'ainmnigh comh-aimsitheoir an miotail do na Titans - déithe a rugadh ar an Domhan agus ar an spéir i miotaseolaíocht na Sean-Ghréige.
Níl ach luster tíotáiniam dóite ag an am. “Is eolaí ábhar mé, agus mar sin cuireann daoine ceist orm uaireanta, ‘Cad é an ghné is fearr leat?’” a deir Andrew Minor, ollamh le heolaíocht ábhar agus innealtóireacht. Maidir le foirgnimh, eitleáin, diúracáin, spásárthaí, agus níos mó, deir sé, "Más mian leat an t-ábhar is láidre le haghaidh an méid is lú meáchain, is tíotáiniam é. Dá bhféadfaimis, dhéanfaimis gach rud as tíotáiniam."
Go deimhin, do dhearthóirí tionsclaíocha, ní mór go mbeadh an t-ionchas go mbeidh gluaisteáin, trucailí agus eitleáin láidir, éadroma, an-éifeachtach ó thaobh breosla de, mar shampla, nó longa lasta sár-chreimeadh-resistant, tíotáiniam mar ábhar aisling.
An fhadhb? "Tá sé ró-chostasach," a deir Minor ar chóimhiotail tíotáiniam nó tíotáiniam de ghrád tionsclaíoch a d'fhéadfadh a bheith in ionad cruach ar shlí eile nuair nach leor ach na hábhair is láidre agus is marthanaí. Tá an costas a bhaineann le tíotáiniam a dhéanamh thart ar sé huaire níos mó ná an costas a bhaineann le cruach dhosmálta. Mar thoradh air sin, tá a úsáidí fós teoranta do chodanna speisialtachta le haghaidh aeraspáis, míreanna ardleibhéil mar jewelry, nó feidhmchláir nideoige eile.
Céard atá níos mó, níl ach neart measartha ag tíotáiniam íon, a mhíníonn Mion. Is féidir é a neartú le heilimintí cosúil le ocsaigin, alúmanam, moluibdín, vanadium, agus siorcóiniam; áfach, is minic a bhíonn sé sin ar chostas na insínteachta - cumas miotail a tharraingt nó a dhífhoirmiú gan briseadh.
Anois, tar éis deich mbliana de thaighde, d'fhéadfadh ré nua do tíotáiniam, lena n-áirítear iarratais innealtóireachta méadaithe go mór, a bheith ag druidim, a bhuíochas sin do Minor agus a chomhghleacaithe Berkeley, lena n-áirítear Mark Asta, Daryl Chrzan, agus JW Morris Jr., Ollúna sa Roinn freisin Eolaíocht Ábhar agus Innealtóireacht. Tá siad tar éis tíotáiniam a chíoradh agus a tháirgeadh ar bhealaí éagsúla agus iad ag súil lena úsáid phraiticiúil a leathnú le haghaidh feidhmeanna éagsúla struchtúracha nó innealtóireachta.
Ina áit sin, is é an rud a thiomáineann costas iomarcach tíotáiniam de ghrád tráchtála, a mhíníonn Mion, an próiseas casta Kroll a úsáidtear go minic chun barraí tíotáiniam, tinní agus cineálacha eile miotail a dhéanamh ar féidir iad a dhéanamh i gcodanna inúsáidte agus i dtáirgí eile. Áirítear leis an bpróiseas úsáid ábhar costasach cosúil le gás argón, agus tá sé dian ar fhuinneamh, a éilíonn go leor leá ag teochtaí an-ard, go háirithe chun neamhíonachtaí ocsaigine a rialú.
Go deimhin, tá caidreamh aisteach ag tíotáiniam agus ocsaigin, ceann a raibh Minor, Asta, Chrzan, Morris, agus comhghleacaithe ag iarraidh a thuiscint níos fearr. Bhí a fhios ag an bhfoireann go n-úsáidtear eisíontas ocsaigine go minic le haghaidh cóimhiotail tíotáiniam chun leas a bhaint as éifeacht neartaithe láidir. Is féidir le tíotáiniam a dhéantar le méadú beag bídeach ar an méid ocsaigine adamhach a bheith mar thoradh ar mhiotal a bhfuil méadú faoi dhó ar neart.
Ar an drochuair, is féidir leis an ocsaigin a thabhairt freisin laghdú níos mó fós ar an miotail ar insínte. Éiríonn sé brittle agus brisfidh agus brisfidh sé.
Ach "tá ocsaigin i ngach áit," a deir Minor faoin deacracht a bhaineann le hard-fhreagracht tíotáiniam d'ocsaigin a ainliú. "Níl sé roinnt eisíontas ag teacht ón mbunábhar gur féidir leat a sheachaint ach."
Léiríonn sé íogaireacht tíotáiniam d'ocsaigin mar fhíor-íogair. "Tá sé fíor-aisteach cé chomh cumhachtach is atá sé," a deir Minor. Déanann sé éifeachtaí ar an miotal, idir mhaith agus olc, ach tá láithreacht méideanna comhchosúla ocsaigine neamhshuntasach do mhiotail mar alúmanam agus cruach mar is féidir déileáil leis agus é ag próiseáil i bhfad níos éasca.
Chun níos mó a fhoghlaim, d'iompaigh an fhoireann chuig an ríomhaireacht ardfheidhmíochta chun an próiseas dífhoirmithe i tíotáiniam a shamhaltú faoi strus agus le méideanna éagsúla ocsaigine. Tá samhlacha ríomhaireachta, a deir Asta, ina "sraith chumhachtach uirlisí a ligeann dúinn an dúshlán gan íoc seo i miotalóireacht tíotáiniam a fhiosrú."
De phríomhfhionnachtana na foirne, tháinig suaitheadh adamh ocsaigine i struchtúr criostail tíotáiniam nuair a bhí an miotail faoi strus ríthábhachtach chun caillteanas insínteachta a thuiscint. I stát gan strus, tá móilíní ocsaigine ina gcónaí gan teagmhas i bearnaí nádúrtha idir adaimh tíotáiniam. Ach faoi fhórsaí meicniúla, is féidir leis na hadaimh ocsaigine suaitheadh go dtí spásanna cóngaracha áit a gcuireann siad níos lú friotaíochta ar dhíláithriúcháin a lagaíonn an miotail má leathnaíonn siad.
"Cuireann an ocsaigin laige struchtúrach chun cinn," a deir Mion. De réir mar a dhífhoirmíonn fórsaí meicniúla an miotail, is féidir leis na hadaimh ocsaigine díláithrithe, seachas bac a chur ar scaipeadh lochtanna struchtúracha, duillín plánach mar a thugtar air a éascú.
Tá duillín plánach, a deir Asta, cosúil le ripple lochtanna i struchtúr criostail an mhiotail a thógann ceann ar an taobh eile, as a dtiocfaidh bristeacha, scoilteanna, agus píosa miotail brittle.
Chun tuiscint a fháil ar conas is féidir le dislocation a fhoirmiú agus a scaipeadh i tíotáiniam, molann Chrzan amharcléiriú a dhéanamh ar iarracht brat mór trom a bhogadh.
"Is féidir brat an-mhór a phiocadh suas ag foirceann amháin agus a tharraingt trasna an urláir go dtí áit nua," a deir sé. Ach bealach eile chun an brat a bhogadh ná ripple a chruthú ag foirceann amháin agus ansin, trí do chosa a shuffing thar barr an chairpéad, is féidir leat an ripple "siúl" go dtí an taobh eile. Ar choinníoll nach gcuireann aon rud bac ar a ghluaiseacht, beidh an brat iomlán díláithrithe fad atá comhionann le leithead an ripple.
Is féidir "siomáin" den sórt sin i tíotáiniam a fheiceáil le micreascópacht leictreon. "Is féidir leat a fheiceáil go bhfuil na dislocations go léir líneáilte, i sraitheanna," a deir Mionlach. "Agus tá sé sin go dona le insínteacht mar má tá siad ag teacht suas agus gan ach leanúint a chéile, ní thagann siad tangled suas [agus dá bhrí sin stop] ionas nach n-oibríonn an miotal crua. Faigheann tú tiúchan strus, agus sin an áit a fhaigheann tú. craic."
(Le leanúint)