سخت ڪاٺ جا چاقو ٽيبل جي چاقو کان ٽي ڀيرا تيز هوندا آهن

قدرتي ڪاٺ ۽ ڌاتو هزارين سالن کان انسانن لاءِ ضروري تعميراتي مواد رهيا آهن. مصنوعي پوليمر جن کي اسين پلاسٽڪ سڏين ٿا، هڪ تازي ايجاد آهي جيڪا 20 صدي ۾ ڌماڪو ٿيو.
ڌاتو ۽ پلاسٽڪ ٻنهي ۾ اهڙا خاصيتون آهن جيڪي صنعتي ۽ تجارتي استعمال لاءِ مناسب آهن. ڌاتو مضبوط، سخت، ۽ عام طور تي هوا، پاڻي، گرمي ۽ مسلسل دٻاءُ لاءِ لچڪدار آهن. تنهن هوندي به، انهن کي پنهنجي شين کي پيدا ڪرڻ ۽ بهتر ڪرڻ لاءِ وڌيڪ وسيلن جي ضرورت آهي (جنهن جو مطلب آهي وڌيڪ مهانگو). پلاسٽڪ ڌاتو جا ڪجهه ڪم فراهم ڪري ٿو جڏهن ته گهٽ وزن جي ضرورت هوندي آهي ۽ پيدا ڪرڻ تمام سستو آهي. انهن جي ملڪيتن کي تقريبن ڪنهن به استعمال لاءِ ترتيب ڏئي سگهجي ٿو. تنهن هوندي به، سستا ڪمرشل پلاسٽڪ خوفناڪ ساختي مواد ٺاهيندا آهن: پلاسٽڪ جا سامان سٺي شيءِ نه آهن، ۽ ڪو به پلاسٽڪ جي گهر ۾ رهڻ نٿو چاهي. اضافي طور تي، اهي اڪثر فوسل ايندھن مان صاف ڪيا ويندا آهن.
ڪجھ ايپليڪيشنن ۾، قدرتي ڪاٺ ڌاتو ۽ پلاسٽڪ سان مقابلو ڪري سگهي ٿو. گھڻا خانداني گھر ڪاٺ جي فريمنگ تي ٺهيل آهن. مسئلو اهو آهي ته قدرتي ڪاٺ تمام نرم آهي ۽ پاڻي سان تمام آساني سان خراب ٿي ويندو آهي ته گهڻو ڪري پلاسٽڪ ۽ ڌاتو کي تبديل ڪري سگهي ٿو. جرنل ميٽر ۾ شايع ٿيل هڪ تازو پيپر هڪ سخت ڪاٺ جي مواد جي تخليق کي ڳولي ٿو جيڪو انهن حدن کي ختم ڪري ٿو. هي تحقيق ڪاٺ جي چاقو ۽ ناخن جي تخليق ۾ ختم ٿي. ڪاٺ جي چاقو ڪيترو سٺو آهي ۽ ڇا توهان ان کي جلد ئي ڪنهن به وقت استعمال ڪندا؟
ڪاٺ جي ريشمي بناوت ۾ لڳ ڀڳ 50٪ سيلولوز شامل آهن، هڪ قدرتي پوليمر جنهن ۾ نظرياتي طور تي سٺي طاقت جا خاصيتون آهن. ڪاٺ جي بناوت جو باقي اڌ حصو بنيادي طور تي ليگنين ۽ هيميسيلوولوز آهي. جڏهن ته سيلولوز ڊگها، سخت فائبر ٺاهيندا آهن جيڪي ڪاٺ کي ان جي قدرتي طاقت جي پٺڀرائي فراهم ڪندا آهن، هيميسيلوولوز ۾ ٿوري مربوط بناوت هوندي آهي ۽ ان ڪري ڪاٺ جي طاقت ۾ ڪجهه به حصو نه ڏيندو آهي. ليگنين سيلولوز فائبرن جي وچ ۾ خالي جاءِ ڀريندو آهي ۽ زنده ڪاٺ لاءِ مفيد ڪم انجام ڏيندو آهي. پر انسانن جي ڪاٺ کي ٺهڪائڻ ۽ ان جي سيلولوز فائبرن کي وڌيڪ مضبوطيءَ سان ڳنڍڻ جي مقصد لاءِ، ليگنين هڪ رڪاوٽ بڻجي ويو.
هن مطالعي ۾، قدرتي ڪاٺ کي چار مرحلن ۾ سخت ڪاٺ (HW) ۾ ٺاهيو ويو. پهرين، ڪاٺ کي سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ ۽ سوڊيم سلفيٽ ۾ اُباليو ويندو آهي ته جيئن ڪجهه هيميسيلوولوز ۽ ليگنين کي هٽايو وڃي. هن ڪيميائي علاج کان پوءِ، ڪاٺ کي ڪمري جي حرارت تي ڪيترن ئي ڪلاڪن تائين پريس ۾ دٻائڻ سان وڌيڪ گهاٽو ٿي ويندو آهي. اهو ڪاٺ ۾ قدرتي خالن يا سوراخن کي گهٽائي ٿو ۽ ڀرسان سيلولوز فائبرن جي وچ ۾ ڪيميائي بانڊنگ کي وڌائي ٿو. اڳيون، ڪاٺ کي 105° C (221° F) تي ڪجهه ڪلاڪن لاءِ دٻاءُ ڏنو ويندو آهي ته جيئن مڪمل طور تي کثافت پيدا ٿئي، ۽ پوءِ سڪي وڃي. آخرڪار، ڪاٺ کي 48 ڪلاڪن لاءِ معدني تيل ۾ ٻوڙيو ويندو آهي ته جيئن تيار ٿيل پيداوار کي پاڻي کان بچاءُ ملي سگهي.
ساخت جي مواد جي هڪ مشيني خاصيت انڊينٽيشن سختي آهي، جيڪا طاقت سان نچوڙڻ تي ان جي خرابي جي مزاحمت ڪرڻ جي صلاحيت جو اندازو آهي. هيرو اسٽيل کان سخت، سون کان سخت، ڪاٺ کان سخت، ۽ پيڪنگ فوم کان سخت آهي. سختي کي طئي ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ ڪيترن ئي انجنيئرنگ ٽيسٽن مان، جهڙوڪ جيمولوجي ۾ استعمال ٿيندڙ موهس سختي، برينيل ٽيسٽ انهن مان هڪ آهي. ان جو تصور سادو آهي: هڪ سخت ڌاتو بال بيئرنگ کي هڪ خاص قوت سان ٽيسٽ جي مٿاڇري تي دٻايو ويندو آهي. بال پاران ٺاهيل گول انڊينٽيشن جي قطر کي ماپيو. برينيل سختي جي قيمت هڪ رياضياتي فارمولا استعمال ڪندي حساب ڪئي وئي آهي؛ تقريبن ڳالهائڻ، بال جيترو وڏو سوراخ ڪندو، مواد نرم هوندو. هن ٽيسٽ ۾، HW قدرتي ڪاٺ کان 23 ڀيرا سخت آهي.
گهڻي ڀاڱي علاج نه ٿيل قدرتي ڪاٺ پاڻي جذب ڪندو. اهو ڪاٺ کي وڌائي سگهي ٿو ۽ آخرڪار ان جي ساخت جي خاصيتن کي تباهه ڪري سگهي ٿو. ليکڪن HW جي پاڻي جي مزاحمت کي وڌائڻ لاءِ ٻن ڏينهن جي معدني سوڪ استعمال ڪئي، ان کي وڌيڪ هائيڊروفوبڪ ("پاڻيءَ کان ڊڄڻ") بڻائي ڇڏيو. هائيڊروفوبيسيٽي ٽيسٽ ۾ مٿاڇري تي پاڻي جو هڪ ڦڙو رکڻ شامل آهي. مٿاڇري جيتري وڌيڪ هائيڊروفوبڪ هوندي، اوترو ئي پاڻي جا ڦڙا گول ٿي ويندا. ٻئي طرف، هڪ هائيڊروفيلڪ ("پاڻيءَ سان پيار ڪندڙ") مٿاڇري، بوندن کي فليٽ پکيڙي ٿي (۽ بعد ۾ پاڻي کي وڌيڪ آساني سان جذب ڪري ٿي). تنهن ڪري، معدني سوڪ نه رڳو HW جي هائيڊروفوبيسيٽي کي خاص طور تي وڌائي ٿو، پر ڪاٺ کي نمي جذب ڪرڻ کان به روڪي ٿو.
ڪجھ انجنيئرنگ ٽيسٽن ۾، HW چاقو ڌاتو جي چاقو کان ٿورو بهتر ڪارڪردگي ڏيکاري. ليکڪ دعويٰ ڪن ٿا ته HW چاقو تجارتي طور تي دستياب چاقو کان ٽي ڀيرا تيز آهي. بهرحال، هن دلچسپ نتيجي ۾ هڪ احتياط آهي. محقق ٽيبل چاقو، يا جنهن کي اسين مکڻ چاقو سڏي سگهون ٿا، جو مقابلو ڪري رهيا آهن. اهي خاص طور تي تيز هجڻ لاءِ نه آهن. ليکڪ پنهنجي چاقو جي اسٽيڪ ڪٽڻ جي وڊيو ڏيکارين ٿا، پر هڪ معقول طور تي مضبوط بالغ شايد ساڳئي اسٽيڪ کي ڌاتو جي ڪانٽو جي سست پاسي سان ڪٽي سگهي ٿو، ۽ هڪ اسٽيڪ چاقو گهڻو بهتر ڪم ڪندو.
ناخن بابت ڇا؟ هڪ واحد HW نيل کي ظاهري طور تي ٽن تختن جي ڍير ۾ آساني سان ڌڪي سگهجي ٿو، جيتوڻيڪ اهو لوهه جي نيل جي مقابلي ۾ نسبتا آساني سان تفصيلي نه آهي. ڪاٺ جا پيگ پوءِ تختن کي گڏ رکي سگهن ٿا، ان قوت جي مزاحمت ڪن ٿا جيڪا انهن کي ٽوڙي ڇڏيندي، تقريبن لوهه جي پيگ وانگر سختي سان. جڏهن ته، انهن جي تجربن ۾، ٻنهي صورتن ۾ بورڊ ناڪام ٿيا ان کان اڳ جو ڪو به نيل ناڪام ٿئي، تنهن ڪري مضبوط نيل بي نقاب نه ٿيا.
ڇا HW نيل ٻين طريقن سان بهتر آهن؟ ڪاٺ جا پيگ هلڪا هوندا آهن، پر ساخت جو وزن بنيادي طور تي انهن پيگ جي وزن سان نه هلندو آهي جيڪي ان کي گڏ رکندا آهن. ڪاٺ جا پيگ زنگ نه لڳندا. بهرحال، اهو پاڻي يا بايو ڊڪمپوز کان متاثر نه ٿيندو.
ڪو شڪ ناهي ته ليکڪ ڪاٺ کي قدرتي ڪاٺ کان وڌيڪ مضبوط بڻائڻ لاءِ هڪ عمل تيار ڪيو آهي. بهرحال، ڪنهن به خاص ڪم لاءِ هارڊويئر جي افاديت کي وڌيڪ مطالعي جي ضرورت آهي. ڇا اهو پلاسٽڪ جيترو سستو ۽ وسيلن کان گهٽ ٿي سگهي ٿو؟ ڇا اهو مضبوط، وڌيڪ پرڪشش، لامحدود طور تي ٻيهر استعمال ٿيندڙ ڌاتو جي شين سان مقابلو ڪري سگهي ٿو؟ انهن جي تحقيق دلچسپ سوال اٿاري ٿي. جاري انجنيئرنگ (۽ آخرڪار مارڪيٽ) انهن جا جواب ڏيندي.