ඝන වූ ලී පිහි මේස පිහිවලට වඩා තුන් ගුණයකින් තියුණුය.

ස්වභාවික දැව සහ ලෝහ වසර දහස් ගණනක් තිස්සේ මිනිසුන්ට අත්‍යවශ්‍ය ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍ය වී ඇත. අපි ප්ලාස්ටික් ලෙස හඳුන්වන කෘතිම පොලිමර් යනු 20 වන සියවසේදී පුපුරා ගිය මෑත කාලීන සොයා ගැනීමකි.
ලෝහ සහ ප්ලාස්ටික් යන දෙකෙහිම කාර්මික හා වාණිජමය භාවිතය සඳහා හොඳින් ගැලපෙන ගුණාංග ඇත. ලෝහ ශක්තිමත්, දෘඩ සහ සාමාන්‍යයෙන් වාතය, ජලය, තාපය සහ නිරන්තර ආතතියට ඔරොත්තු දෙන ඒවා වේ. කෙසේ වෙතත්, ඒවායේ නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනය කිරීමට සහ පිරිපහදු කිරීමට වැඩි සම්පත් (එනම් වඩා මිල අධික) අවශ්‍ය වේ. ප්ලාස්ටික් ලෝහයේ සමහර කාර්යයන් සපයන අතර අඩු ස්කන්ධයක් අවශ්‍ය වන අතර නිෂ්පාදනය කිරීමට ඉතා ලාභදායී වේ. ඒවායේ ගුණාංග ඕනෑම භාවිතයක් සඳහා අභිරුචිකරණය කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ලාභ වාණිජ ප්ලාස්ටික් භයානක ව්‍යුහාත්මක ද්‍රව්‍ය සාදයි: ප්ලාස්ටික් උපකරණ හොඳ දෙයක් නොවන අතර කිසිවෙකු ප්ලාස්ටික් නිවසක ජීවත් වීමට කැමති නැත. ඊට අමතරව, ඒවා බොහෝ විට පොසිල ඉන්ධන වලින් පිරිපහදු කරනු ලැබේ.
සමහර යෙදීම් වලදී, ස්වාභාවික දැව ලෝහ හා ප්ලාස්ටික් සමඟ තරඟ කළ හැකිය. බොහෝ පවුල් නිවාස ලී රාමු මත ඉදිකර ඇත. ගැටළුව වන්නේ ස්වාභාවික දැව ඉතා මෘදු වන අතර බොහෝ විට ප්ලාස්ටික් හා ලෝහ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට ජලයෙන් පහසුවෙන් හානි වීමයි. මැටර් සඟරාවේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද මෑත කාලීන පත්‍රිකාවක් මෙම සීමාවන් ජය ගන්නා දැඩි දැව ද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කිරීම ගවේෂණය කරයි. මෙම පර්යේෂණය අවසන් වූයේ ලී පිහි සහ නියපොතු නිර්මාණය කිරීමෙනි. ලී පිහිය කොතරම් හොඳද, ඔබ එය ඉක්මනින් භාවිතා කරයිද?
දැවයේ තන්තුමය ව්‍යුහය ආසන්න වශයෙන් 50% සෙලියුලෝස් වලින් සමන්විත වන අතර එය න්‍යායාත්මකව හොඳ ශක්ති ගුණ ඇති ස්වාභාවික බහු අවයවයකි. ලී ව්‍යුහයේ ඉතිරි භාගය ප්‍රධාන වශයෙන් ලිග්නින් සහ හෙමිසෙලියුලෝස් වේ. සෙලියුලෝස් දිගු, දැඩි තන්තු සාදන අතර එමඟින් දැවයට එහි ස්වාභාවික ශක්තියේ කොඳු නාරටිය සපයන අතර, හෙමිසෙලියුලෝස් කුඩා සංගත ව්‍යුහයක් ඇති අතර එමඟින් දැවයේ ශක්තියට කිසිවක් දායක නොවේ. ලිග්නින් සෙලියුලෝස් තන්තු අතර හිස්තැන් පුරවන අතර ජීවමාන දැව සඳහා ප්‍රයෝජනවත් කාර්යයන් ඉටු කරයි. නමුත් දැව සංයුක්ත කිරීම සහ එහි සෙලියුලෝස් තන්තු වඩාත් තදින් එකට බැඳීම සඳහා මිනිසුන්ගේ අරමුණ සඳහා, ලිග්නින් බාධාවක් බවට පත්විය.
මෙම අධ්‍යයනයේ දී, ස්වාභාවික දැව පියවර හතරකින් දැඩි දැව (HW) බවට පත් කරන ලදී. පළමුව, ලී සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සහ සෝඩියම් සල්ෆේට් වල තම්බා එහි ඇති හෙමිසෙලුලෝස් සහ ලිග්නින් ඉවත් කරනු ලැබේ. මෙම රසායනික ප්‍රතිකාරයෙන් පසු, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී පැය කිහිපයක් මුද්‍රණාලයක තද කිරීමෙන් දැව ඝනත්වය වැඩි වේ. මෙය දැවයේ ස්වාභාවික හිඩැස් හෝ සිදුරු අඩු කරන අතර යාබද සෙලියුලෝස් තන්තු අතර රසායනික බන්ධනය වැඩි දියුණු කරයි. ඊළඟට, ඝනත්වය සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා දැව තවත් පැය කිහිපයක් 105° C (221° F) පීඩනයට ලක් කර පසුව වියළනු ලැබේ. අවසාන වශයෙන්, නිමි භාණ්ඩය ජල ආරක්ෂිත කිරීම සඳහා දැව පැය 48 ක් ඛනිජ තෙල්වල ගිල්වනු ලැබේ.
ව්‍යුහාත්මක ද්‍රව්‍යයක එක් යාන්ත්‍රික ගුණාංගයක් වන්නේ ඉන්ඩෙන්ටේෂන් දෘඪතාවයි, එය බලයෙන් මිරිකන විට විරූපණයට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීමේ හැකියාව මැනීමකි. දියමන්ති වානේවලට වඩා දැඩි, රන්වලට වඩා දැඩි, ලීවලට වඩා දැඩි සහ පෙන ඇසුරුම් කිරීමට වඩා දැඩි ය. මැණික් විද්‍යාවේ භාවිතා කරන මෝස් දෘඪතාව වැනි දෘඪතාව තීරණය කිරීමට භාවිතා කරන බොහෝ ඉංජිනේරු පරීක්ෂණ අතර, බ්‍රිනෙල් පරීක්ෂණය ඒවායින් එකකි. එහි සංකල්පය සරලයි: දෘඩ ලෝහ බෝල රඳවනයක් යම් බලයකින් පරීක්ෂණ මතුපිටට තද කර ඇත.බෝලය මගින් නිර්මාණය කරන ලද චක්‍රලේඛ ඉන්ඩෙන්ටේෂන් හි විෂ්කම්භය මැන බලන්න.බ්‍රිනෙල් දෘඪතා අගය ගණනය කරනු ලබන්නේ ගණිතමය සූත්‍රයක් භාවිතා කරමිනි; දළ වශයෙන් කිවහොත්, බෝලය වදින සිදුර විශාල වන තරමට ද්‍රව්‍යය මෘදු වේ.මෙම පරීක්ෂණයේදී, HW ස්වාභාවික දැවයට වඩා 23 ගුණයකින් දැඩි වේ.
බොහෝ ප්‍රතිකාර නොකළ ස්වාභාවික දැව ජලය අවශෝෂණය කරයි. මෙය දැව ප්‍රසාරණය කර අවසානයේ එහි ව්‍යුහාත්මක ගුණාංග විනාශ කළ හැකිය. කතුවරුන් HW හි ජල ප්‍රතිරෝධය වැඩි කිරීම සඳහා දින දෙකක ඛනිජ පොඟවා ගැනීමක් භාවිතා කළ අතර එය වඩාත් ජලභීතික ("ජලයට බිය") බවට පත් කළේය. ජලභීතිකතා පරීක්ෂණයට මතුපිටක් මත ජල බිඳුවක් තැබීම ඇතුළත් වේ. මතුපිට වැඩි ජලභීතික වන තරමට ජල බිඳිති වඩාත් ගෝලාකාර වේ. අනෙක් අතට, ජලභීතික ("ජලයට ආදරය කරන") මතුපිටක් බිංදු පැතලි ලෙස පැතිරෙයි (සහ පසුව ජලය වඩාත් පහසුවෙන් අවශෝෂණය කරයි). එබැවින්, ඛනිජ පොඟවා ගැනීම HW හි ජලභීතිකතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරනවා පමණක් නොව, දැව තෙතමනය අවශෝෂණය කිරීමෙන් වළක්වයි.
සමහර ඉංජිනේරු පරීක්ෂණ වලදී, HW පිහි ලෝහ පිහි වලට වඩා තරමක් හොඳින් ක්‍රියා කළේය. HW පිහිය වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි පිහියකට වඩා තුන් ගුණයක් පමණ තියුණු බව කතුවරුන් කියා සිටිති. කෙසේ වෙතත්, මෙම රසවත් ප්‍රතිඵලයට අවවාදයක් තිබේ. පර්යේෂකයන් මේස පිහි හෝ අපි බටර් පිහි ලෙස හැඳින්විය හැකි දේ සංසන්දනය කරති. මේවා විශේෂයෙන් තියුණු වීමට අදහස් නොකෙරේ. කතුවරුන් ඔවුන්ගේ පිහිය ස්ටීක් එකක් කපන වීඩියෝවක් පෙන්වයි, නමුත් සාධාරණ ලෙස ශක්තිමත් වැඩිහිටියෙකුට ලෝහ දෙබලක අඳුරු පැත්තකින් එම ස්ටීක් කපා ගත හැකි අතර, ස්ටීක් පිහියක් වඩා හොඳින් ක්‍රියා කරයි.
නියපොතු ගැන කුමක් කිව හැකිද? තනි HW ඇණයක් ලෑලි තුනක ගොඩකට පහසුවෙන් පහර දිය හැකි බව පෙනේ, නමුත් යකඩ ඇණ හා සසඳන විට එය සාපේක්ෂ පහසුව තරම් සවිස්තරාත්මක නොවේ. එවිට ලී ඇණවලට ලෑලි එකට තබා ගත හැකි අතර, ඒවා ඉරා දමන බලයට ප්‍රතිරෝධය දක්වමින්, යකඩ ඇණවලට සමාන තද බවක් ඇත. කෙසේ වෙතත්, ඔවුන්ගේ පරීක්ෂණ වලදී, නියපොතු දෙකටම පෙර පුවරු දෙකෙහිම අසාර්ථක වූ බැවින්, ශක්තිමත් නියපොතු නිරාවරණය නොවීය.
වෙනත් ආකාරවලින් HW නියපොතු වඩා හොඳද? ලී කූරු සැහැල්ලුයි, නමුත් ව්‍යුහයේ බර ප්‍රධාන වශයෙන් එය එකට තබා ඇති කූරු වල ස්කන්ධය මගින් මෙහෙයවනු නොලැබේ. ලී කූරු මලකඩ නොයනු ඇත. කෙසේ වෙතත්, එය ජලයට නොගැලපෙන හෝ ජෛව වියෝජනයට ලක් නොවේ.
ස්වාභාවික දැවයට වඩා දැව ශක්තිමත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් කතුවරයා විසින් සකස් කර ඇති බවට සැකයක් නැත. කෙසේ වෙතත්, ඕනෑම විශේෂිත කාර්යයක් සඳහා දෘඩාංගවල උපයෝගීතාව තවදුරටත් අධ්‍යයනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. එය ප්ලාස්ටික් තරම් ලාභදායී හා සම්පත් රහිත විය හැකිද? එයට ශක්තිමත්, වඩාත් ආකර්ශනීය, අසීමිත ලෙස නැවත භාවිතා කළ හැකි ලෝහ වස්තූන් සමඟ තරඟ කළ හැකිද? ඔවුන්ගේ පර්යේෂණ සිත්ගන්නාසුලු ප්‍රශ්න මතු කරයි. අඛණ්ඩ ඉංජිනේරු විද්‍යාව (සහ අවසානයේ වෙළඳපොළ) ඒවාට පිළිතුරු සපයනු ඇත.