টাইটানিয়াম খাদগুলির অপ্রচলিত বৈশিষ্ট্যগুলি প্রকাশিত হয়েছে

ধাতুর কথা ভাবলে কি মনে আসে? ভারী, মরিচা, এবং ঠান্ডা? আজকের বিষয়, টাইটানিয়াম অ্যালয়েস, আপনার অনুমানকে চ্যালেঞ্জ করবে। এটি মরিচা না ধরে কয়েক দশক ধরে জলে থাকতে পারে, প্লাস্টিকের মতো হালকা হতে পারে তবে ইস্পাতের চেয়েও শক্ত, মানুষের হাড়ের সাথে বন্ধন এবং এমনকি রংধনুর মতো রঙ পরিবর্তন করতে পারে। এই counterintuitive বৈশিষ্ট্য বৈজ্ঞানিক গোপন কি লুকান? আজ, আমরা একের পর এক উত্তর প্রকাশ করব।

 

 

 

ধাতুগুলির জন্য মরিচা ধরা একটি সাধারণ ঘটনা, তবে টাইটানিয়াম মিশ্রণগুলি একটি ব্যতিক্রম। দশ বছর ধরে সমুদ্রের জলে টাইটানিয়াম মিশ্রণগুলি নিমজ্জিত করুন এবং তারা এখনও চকচকে এবং নতুন আবির্ভূত হয়। কয়েক দশক ধরে মাটির নিচে সমাহিত, তাদের পৃষ্ঠ মসৃণ এবং নতুন থাকে। আরও উল্লেখযোগ্যভাবে, তারা পারমাণবিক বর্জ্য সংরক্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, স্টেইনলেস স্টীল সম্পূর্ণরূপে ধ্বংস করার জন্য পারমাণবিক বর্জ্যের ক্ষয়কারীতা বিবেচনা করে।

 

রহস্যটি একটি অদৃশ্য অক্সাইড ফিল্মের মধ্যে রয়েছে: যে মুহূর্তে টাইটানিয়াম খাদ বাতাসের সংস্পর্শে আসে, একটি অক্সাইড ফিল্ম মাত্র কয়েক ন্যানোমিটার পুরু (মানুষের চুলের চেয়ে 10,000 গুণ পাতলা) তাত্ক্ষণিকভাবে তার পৃষ্ঠে তৈরি হয়। এই ফিল্মটি একটি দুর্ভেদ্য "বর্মের মতো কাজ করে", টাইটানিয়ামকে বাইরের জল, অ্যাসিড এবং লবণ থেকে সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন করে। আরও লক্ষণীয়, একবার এই ফিল্মটি স্ক্র্যাচ করা হলে, টাইটানিয়াম অবিলম্বে ক্ষতিগ্রস্থ স্থানে একটি নতুন অক্সাইড ফিল্ম পুনরুত্পাদনের জন্য বাতাস থেকে অক্সিজেনকে "তলব করে"

 

 

 

টাইটানিয়াম খাদ দিয়ে তৈরি একজোড়া চশমার ফ্রেম নিন, এবং আপনি ভাবতে পারেন, "এটি কি সত্যিই ধাতু?"-এর ঘনত্ব ইস্পাতের (অ্যালুমিনিয়ামের মতো) মাত্র 60%, কিন্তু এর শক্তি স্টিলের সাথে তুলনীয়। এই "হালকা এবং শক্তিশালী" বৈশিষ্ট্যটি মহাকাশে টাইটানিয়াম খাদকে একটি প্রিয় করে তোলে: টাইটানিয়াম খাদ দিয়ে তৈরি বিমানের ফুসেলেজগুলি স্টিলের তৈরি 30% হালকা হতে পারে; টাইটানিয়াম খাদ দিয়ে তৈরি সাইকেল ফ্রেমগুলি হালকা এবং টেকসই, যা রাইডিংকে "হালকা" বলে মনে করে।

 

 

অর্থোপেডিক সার্জারিতে, টাইটানিয়াম খাদই একমাত্র ধাতু যা হাড়ের মধ্যে "বৃদ্ধি" করতে পারে। ডাক্তাররা যখন মানবদেহে টাইটানিয়াম অ্যালয় কৃত্রিম জয়েন্ট বা ডেন্টাল ইমপ্লান্ট স্থাপন করেন, তখন এটি স্টেইনলেস স্টিলের মতো প্রত্যাখ্যানের কারণ হয় না। পরিবর্তে, হাড়ের কোষগুলি ধীরে ধীরে টাইটানিয়ামের পৃষ্ঠকে ঢেকে দেয়, যা "ওসিওইন্টিগ্রেশন" গঠন করে- সহজ কথায়, হাড় টাইটানিয়ামকে তার নিজের বলে মনে করে এবং দৃঢ়ভাবে এটিকে "আলিঙ্গন" করে।

 

 

সাধারণ ধাতুগুলি শুধুমাত্র রঙ বা ইলেক্ট্রোপ্লেটিং স্প্রে করে রঙ পরিবর্তন করতে পারে, কিন্তু টাইটানিয়াম অ্যালোয়গুলি একটি নতুন কৌশল নিয়ে এসেছে-বিদ্যুৎ প্রয়োগ করে (অ্যানোডাইজিং), তারা রংধনু রঙে পরিণত হতে পারে যেমন গোলাপী, নীল, সবুজ এবং বেগুনি, এবং কোনো রঞ্জক ছাড়াই।

কারণ অ্যানোডাইজিং টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের অক্সাইড ফিল্মের পুরুত্বকে পরিবর্তন করে। যখন বিভিন্ন পুরুত্বের ছায়াছবিতে আলো জ্বলে, তখন বিভিন্ন প্রতিফলন এবং হস্তক্ষেপ ঘটে (সাবান বুদবুদের রঙের নীতির অনুরূপ)। যেমন:

1. 10 ন্যানোমিটার পুরু অক্সাইড ফিল্ম → সোনালী দেখায়;

2. 30 ন্যানোমিটার পুরু → নীল দেখায়;

3. 50 ন্যানোমিটার পুরু → বেগুনি দেখায়

কেবলমাত্র পুরুত্বের উপর নির্ভর করে রঙ পরিবর্তন করার এই ক্ষমতাটি টাইটানিয়াম অ্যালোকে গয়না শিল্পে একটি নতুন প্রিয় করে তুলেছে-টাইটানিয়াম নেকলেসগুলি কোণের উপর নির্ভর করে রঙ পরিবর্তন করতে পারে, যাতে তারা হীরার ঘেরা নেকলেসগুলির চেয়ে আরও বেশি আকর্ষণীয়-করেছে৷

 

 

বেশিরভাগ ধাতু চরম তাপমাত্রায় "তাদের মেজাজ হারায়": লোহা -27 ডিগ্রিতে ভঙ্গুর হয়ে যায় (একটি ট্যাপে কাচের মতো ভেঙে যায়), এবং অ্যালুমিনিয়াম 100 ডিগ্রিতে নরম হতে শুরু করে। কিন্তু টাইটানিয়াম সংকর ধাতুগুলি "বৌদ্ধ অনুশীলনকারীদের" মত - তারা উল্লেখযোগ্যভাবে নমনীয় থাকে।

1. পরম শূন্য (-273 ডিগ্রী) এর কাছাকাছি অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রায়, এর দৃঢ়তা আসলে বৃদ্ধি পায়, এটি তরলীকৃত প্রাকৃতিক গ্যাসের স্টোরেজ ট্যাঙ্ক হিসাবে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে;

2. এটি 600 ডিগ্রির উচ্চ তাপমাত্রায়ও এর শক্তি বজায় রাখে। ফাইটার জেট ইঞ্জিনের টারবাইন ব্লেডগুলি উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ সহ্য করার জন্য টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের উপর নির্ভর করে।

 

 

এক দশকেরও কিছু বেশি আগে, টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি "আকাশ-উচ্চ দামের ধাতু"-এর সমার্থক ছিল এক টন টাইটানিয়াম পরিশোধন করতে তিন টন ইস্পাত পরিশোধনের সমান খরচ হয়, এবং এটি শুধুমাত্র রকেট এবং ফাইটার জেটের মতো উচ্চ-ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে। কিন্তু এখন, আপনি মাত্র কয়েকশ ইউয়ানে টাইটানিয়াম অ্যালয় ফ্রাইং প্যান এবং থার্মস ফ্লাস্ক কিনতে পারেন।

 

 

 

অনেক লোক বিশ্বাস করে যে "টাইটানিয়ামের একটি মেমরি ফাংশন আছে," কিন্তু এটি একটি ভুল বোঝাবুঝি, যেটি বাঁকানোর পরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে তার আসল আকারে ফিরে আসতে পারে তা হল "টাইটানিয়াম-নিকেল অ্যালয়" (নিকেল-টাইটানিয়াম অ্যালয়), যদিও বিশুদ্ধ টাইটানিয়ামের এই ক্ষমতা নেই।

কিছু বণিক একবার বিজ্ঞাপন দিয়েছিলেন যে "টাইটানিয়াম খাদ চশমার ফ্রেমগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ফিরে আসতে পারে," কিন্তু ব্যবহারকারীরা তাদের বাঁকানোর চেষ্টা করার পরে "তারা কখনই পিছনে বাঁকতে পারে না" দেখেছিল।

 

মনে রাখবেন: খাঁটি টাইটানিয়ামের শক্তি হল "লঘুত্ব, শক্তি এবং জারা প্রতিরোধের", কিন্তু "শেপ মেমরি" হল টাইটানিয়াম-নিকেল অ্যালয়গুলির একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য।

টাইটানিয়াম ধাতুগুলির এই আপাতদৃষ্টিতে বিপরীত বৈশিষ্ট্যগুলি পদার্থবিজ্ঞানের আইন লঙ্ঘন করে না, বরং মানুষের জন্য ধাতুর জগত অন্বেষণ করার জন্য একটি নতুন উপায় উপস্থাপন করে। অক্সাইড ফিল্মের স্ব-নিরাময় ক্ষমতা থেকে শুরু করে রঙ-আলোর হস্তক্ষেপের নীতি, এবং চরম পরিবেশে এর স্থায়িত্ব, প্রতিটি বৈশিষ্ট্য আমাদের বলে যে ধাতুগুলি কেবল "মরিচা পড়া, ভারী হওয়া এবং ঠান্ডা হওয়া" নয়৷