تولید ماده جدید از ترکیب مواد ناسازگار

به تازگی محققان فرآیند جدیدی تولید کرده اند که به وسیله آن می توانند مواد ناسازگار ، مانند سرامیک و پلاستیک، را با یکدیگر ترکیب کرده و به ماده کاملاً جدید و کارآمدی دست پیدا کنند. آن ها با استفاده از این فرآیند که نامش را فرآیند پخت سرد گذاشته اند، می توانند در هزینه مصرف انرژی نیز تا حد بسیار زیادی صرفه جویی کنند. سرامیک یکی از قدیمی ترین مواد ساخت بشر است که قدمت آن به ده ها هزار سال برمی گردد و در تمام این مدت، بیشتر سرامیک ها با حرارت دیدن بسیار بالا به وسیله قرار گرفتن در آتش کوره ها و یا پخت پودر سرامیک در تنورها، تولیدشده اند. هردوی این موارد، به انرژی بسیار زیادی نیاز دارند. ازآنجایی که در دنیای مدرن امروز، باید به آلودگی محیط زیست با دی اکسید کربن و نیز مشکلات تولید انرژی توجه کرد، محققان مواد تلاش کردند تا فرآیند تولید مواد مختلف ازجمله، سرامیک را بازنگری کنند و نتیجه این تحقیق ها توانستند فرآیندی به نام پخت سرد را به وجود آورند که به وسیله آن می توان سرامیک را در دمای 200 درجه و حتی سریع تر از پخت یک پیتزا آماده کرد. طبق گفته این محققان، این فرآیند شامل مرطوب کردن پودر سرامیک با چند قطره آب یا یک محلول اسیدی است. سپس سطوح جامد ذرات تجزیه و تا حدی در آب حل شده و ماده وارد مرحله مایع باوجود اتصال ذره به ذره مواد با یکدیگر، می شود. در این زمان افزودن حرارت و فشار، موجب حرکت آب شده و ذرات طی فرآیند متراکم سازی دوباره کنار هم ردیف می شوند. در مرحله بعدی، دسته های اتمی یا یونی حرکت کرده و منتشر می شوند و بدین ترتیب انرژی آزاد سطح به حداقل می رسد و اجازه می دهد تا ذرات محکم به یکدیگر بچسبند. در این فرآیند میزان دقیق ترکیب رطوبت، فشار، حرارت و زمان موردنیاز بسیار مهم است تا واکنش نهایی، تشکیل بلورهای جامد متفاوت از بلورهای اولیه خود در پی داشته باشد. در برخی از سیستم های ترکیبی با فرآیند پخت سرد، فشار زیادی لازم نیست. در برخی از سیستم ها از نانو ذرات استفاده می شود و در برخی دیگر به ذرات درشت تر نیاز است. محققان تاکنون با این فرآیند توانسته اند ترکیبات نانو ذرات سرامیکی، فلز و سرامیک و ترکیب پولیمر و سرامیک تولید کنند. آن ها معتقدند با این روش می توانند مصالح ساختمانی مانند آجرهای سرامیکی، عایق های حرارتی یا مواد مصنوعی بیوپزشکی و انواع ترکیبات جدید الکترونیکی بسازند.