Τα χημικά σχεδιάζουν υλικά για να ταιριάζουν στις γενικές ανάγκες;
Δείτε πώς το πλησιάζουν:
* Αναγκές αναγνώρισης: Οι χημικοί αρχίζουν εντοπίζοντας μια συγκεκριμένη ανάγκη ή πρόβλημα. Αυτό θα μπορούσε να είναι οτιδήποτε από την ανάπτυξη ισχυρότερων, ελαφρύτερων υλικών για την κατασκευή μέχρι τη δημιουργία νέων φαρμάκων για τη θεραπεία ασθενειών.
* Ιδιότητες υλικού: Στη συνέχεια θεωρούν τις επιθυμητές ιδιότητες του υλικού. Χρειάζονται να είναι ισχυρά, ευέλικτα, αγώγιμα, ανθεκτικά στη θερμότητα, βιοσυμβατά ή κάτι άλλο εξ ολοκλήρου;
* Μοριακός σχεδιασμός: Στη συνέχεια, σχεδιάζουν μόρια και δομές που θα παρουσιάσουν αυτές τις επιθυμητές ιδιότητες. Αυτό περιλαμβάνει τον χειρισμό της χημικής σύνθεσης, της σύνδεσης και της διάταξης των ατόμων μέσα στο υλικό.
* Σύνθεση &δοκιμή: Στη συνέχεια συνθέτουν το υλικό στο εργαστήριο και το δοκιμάζουν αυστηρά για να εξασφαλίσουν ότι πληροί τις απαιτούμενες προδιαγραφές. Αυτό συχνά περιλαμβάνει την προσαρμογή της διαδικασίας σχεδιασμού και σύνθεσης πολλές φορές για τη βελτιστοποίηση του τελικού προϊόντος.
Παραδείγματα υλικών που έχουν σχεδιαστεί για γενικές ανάγκες:
* Πολυμερή: Αυτά χρησιμοποιούνται σε όλα, από ρούχα και πλαστικά έως ιατρικά εμφυτεύματα και εξαρτήματα αεροδιαστημικής.
* κεραμικά: Αυτά τα υλικά είναι γνωστά για την υψηλή αντοχή τους, την αντοχή στη θερμότητα και την ηλεκτρική μόνωση. Χρησιμοποιούνται σε όλα, από μαγειρικά σκεύη έως κινητήρες έως ιατρικά εμφυτεύματα.
* μέταλλα: Οι χημικοί τροποποιούν και συνδυάζουν τα μέταλλα για να δημιουργήσουν κράματα με συγκεκριμένες ιδιότητες, όπως αυξημένη αντοχή, αντοχή στη διάβρωση ή αγωγιμότητα.
* νανοϋλικά: Στη νανοκλίμακα, τα υλικά μπορούν να παρουσιάσουν μοναδικές ιδιότητες. Οι χημικοί αναπτύσσουν νανοϋλικά για εφαρμογές που κυμαίνονται από ηλεκτρονικά και ενέργεια έως ιατρική και περιβαλλοντική αποκατάσταση.
Συμπερασματικά: Οι χημικοί εργάζονται συνεχώς για να σχεδιάσουν νέα υλικά με συγκεκριμένες ιδιότητες για να καλύψουν τις συνεχώς εξελισσόμενες ανάγκες της κοινωνίας. Αυτό περιλαμβάνει τα πάντα, από τα δομικά υλικά και τα ηλεκτρονικά έως την υγειονομική περίθαλψη και τις περιβαλλοντικές λύσεις.
