NUST MISIS ನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಗುಂಪು ಪ್ರಸ್ತುತ ತಿಳಿದಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಪೈಕಿ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ. ಭೌತಿಕ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಮೂಗು ಮೇಳಗಳು, ಜೆಟ್ ಇಂಜಿನ್ಗಳು ಮತ್ತು 2000 ಡಿಗ್ರಿ C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಚೂಪಾದ ಮುಂಭಾಗದ ಅಂಚುಗಳಂತಹ ವಿಮಾನದ ಅತ್ಯಂತ ಶಾಖ-ಹೊತ್ತ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಗೆ ವಸ್ತುವು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಇಂಟರ್‌ನ್ಯಾಶನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಅನೇಕ ಪ್ರಮುಖ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು (NASA, ESA, ಹಾಗೆಯೇ ಜಪಾನ್‌ನ ಏಜೆನ್ಸಿಗಳು,ಚೀನಾಮತ್ತು ಭಾರತ) ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ವಿಮಾನಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದೆ, ಇದು ಜನರು ಮತ್ತು ಸರಕುಗಳನ್ನು ಕಕ್ಷೆಗೆ ತಲುಪಿಸುವ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ವಿಮಾನಗಳ ನಡುವಿನ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

"ಪ್ರಸ್ತುತ, ಅಂತಹ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಚೂಪಾದ ಮುಂಭಾಗದ ಅಂಚುಗಳ ಪೂರ್ಣಾಂಕದ ತ್ರಿಜ್ಯವನ್ನು ಕೆಲವು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಲಿಫ್ಟ್ ಮತ್ತು ಕುಶಲತೆಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ವಾಯುಬಲವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಾತಾವರಣದಿಂದ ನಿರ್ಗಮಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಪುನಃ ಪ್ರವೇಶಿಸುವಾಗ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ವಿಮಾನದ ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ, ಸುಮಾರು 2000 ಡಿಗ್ರಿ C ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು, ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ 4000 ಡಿಗ್ರಿ C ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಂತಹ ವಿಮಾನಗಳ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ, ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಒಂದು ಪ್ರಶ್ನೆಯಿದೆ" ಎಂದು ಕನ್ಸ್ಟ್ರಕ್ಷನಲ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ಗಾಗಿ NUST MISIS ಕೇಂದ್ರದ ಮುಖ್ಯಸ್ಥ ಡಿಮಿಟ್ರಿ ಮೊಸ್ಕೊವ್ಸ್ಕಿಖ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಗುರಿಯು ಅತ್ಯಧಿಕ ಕರಗುವ ಬಿಂದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ರಚಿಸುವುದು. ಟ್ರಿಪಲ್ ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್-ಕಾರ್ಬನ್-ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್, ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೊನಿಟ್ರೈಡ್ (Hf-CN) ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಬ್ರೌನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ (US) ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ಹಿಂದೆ ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೊನೈಟ್ರೈಡ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭವಿಷ್ಯ ನುಡಿದಿದ್ದಾರೆ, ಜೊತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವಿಕೆ ತಿಳಿದಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ನಡುವಿನ ಬಿಂದು (ಸುಮಾರು 4200 ಡಿಗ್ರಿ ಸಿ).

ಸ್ವಯಂ-ಪ್ರಸರಣದ ಉನ್ನತ-ತಾಪಮಾನದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, NUSTMISIS ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು HfC0.5N0.35, (ಹಾಫ್ನಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೊನಿಟ್ರೈಡ್) ಅನ್ನು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಪಡೆದರು, 21.3 GPa ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನದೊಂದಿಗೆ, ಇದು ಹೊಸ ಭರವಸೆಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ZrB2/SiC (20.9 GPa) ಮತ್ತು HfB2/SiC/TaSi2 (18.1 GPa).

“4000 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಮೀರಿದಾಗ ವಸ್ತುವಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಕಷ್ಟ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಸಂಯುಕ್ತ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಚಾಂಪಿಯನ್, ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ನ ಕರಗುವ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೋಲಿಸಲು ನಾವು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ನಾವು ಡಂಬ್ಬೆಲ್ ಆಕಾರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಕುಚಿತ HFC ಮತ್ತು HfCN ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಇರಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಶಾಖದ ನಷ್ಟವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಿಂದ ಮೇಲ್ಭಾಗವನ್ನು ಮುಚ್ಚಿದ್ದೇವೆ, ”ಎಂದು NUST MISIS ಸ್ನಾತಕೋತ್ತರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ವೆರೋನಿಕಾ ಬ್ಯೂನೆವಿಚ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ಮುಂದೆ, ಅವರು ಅದನ್ನು ಬಳಸಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದರುಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು. ಎಲ್ಲಾ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತುನಿರ್ವಾತ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಲಕಗಳ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವು ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಕಿರಿದಾದ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೊಸ ವಸ್ತುವಾದ ಕಾರ್ಬೊನೈಟ್ರೈಡ್ ಮತ್ತು ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿ ಮಾಡುವಿಕೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಕಾರ್ಬೊನೈಟ್ರೈಡ್ ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೊಸ ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವು 4000 ಡಿಗ್ರಿ C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪೈರೋಮೆಟ್ರಿ ಮೂಲಕ ಕರಗುವ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲು ತಂಡವು ಯೋಜಿಸಿದೆ. ಹೈಪರ್ಸಾನಿಕ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೊನೈಟ್ರೈಡ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಅವರು ಯೋಜಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.