Arúgbó Zhang lo gbogbo iṣẹ́ rẹ̀ ní Aerospace Materials Institute. Kí ó tó fẹ̀yìntì, eré ìnàjú tí ó fẹ́ràn jùlọ ni kí ó mú àwọn ọmọ-ẹ̀kọ́ rẹ̀ lọ sí ilé ìtọ́jú nǹkan láti rí àwọn ohun èlò. Ó tú bọ́ọ̀kì ṣíṣu funfun kan tí kò ní ìrísí, ó fi ṣíbí kan bu omi funfun tí ó ní ìpara pọ̀ mọ́ ọn, ó sì fi pẹ̀lẹ́pẹ̀lẹ́ jù ú sínú ìmọ́lẹ̀. Eruku náà rọra dúró sínú ìmọ́lẹ̀ náà, ó ń tàn yòò díẹ̀díẹ̀. “Ẹ má ṣe fojú kéré lulú funfun yìí,” Arúgbó Zhang máa ń wí nígbà gbogbo, ó ń wo ojú rẹ̀. “Bóyá àwọn ọkọ̀ òfúrufú àti rọ́kẹ́ẹ̀tì tí a ń kọ́ lè kojú àwọn ohun afẹ́fẹ́ ojú ọ̀run nígbà míì sinmi lórí agbára ‘ìyẹ̀fun’ yìí.”
“Iyẹ̀fun funfun” tí ó tọ́ka sí nilulú alumini. Ó dún bí ohun tí kò wọ́pọ̀—ṣé kì í ṣe pé a ti yọ́ ọ láti inú bauxite lásán ni? Ṣùgbọ́n lulú alumina tí a lò nínú afẹ́fẹ́ yàtọ̀ pátápátá sí alumina onípele iṣẹ́-ajé lásán. Ìmọ́tótó rẹ̀ fẹ́rẹ̀ẹ́ tó 40 sí 10 lẹ́yìn àmì ìdámẹ́ta; a ń wọn ìwọ̀n pàǹtí rẹ̀ pẹ̀lú nanometers àti micrometers; gbogbo rẹ̀ ni a gbé yẹ̀wò dáadáa—yálà àwọn spheres, flakes, tàbí abẹ́rẹ́—gbogbo rẹ̀ ni a gbé yẹ̀wò. Gẹ́gẹ́ bí ọ̀rọ̀ Lao Zhang, “Èyí ni oúnjẹ dídára tí ó ‘ń fi calcium kún’ fún àwọn ohun èlò wúwo orílẹ̀-èdè náà.”
Ní ti ohun tí àwọn nǹkan wọ̀nyí lè ṣe ní pápá afẹ́fẹ́, àìmọye ohun èlò ló wà. Ẹ jẹ́ ká bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú “olórí líle” jùlọ—tí a fi “ìhámọ́ra” ọkọ̀ òfurufú fún. Kí ni ìbẹ̀rù tóbi jùlọ fún ohunkóhun tó ń fò lójú ọ̀run, yálà ọkọ̀ òfurufú alágbádá tàbí ọkọ̀ òfurufú ológun? Ojú ọjọ́ àti ìgbóná tó ga gidigidi. Àwọn abẹ́ ẹ̀rọ turbine máa ń yípo ní iyàrá gíga nínú àwọn gáàsì èéfín ní ẹgbẹẹgbẹ̀rún ìwọ̀n Celsius; àwọn irin lásán yóò rọ̀ tí yóò sì yọ́ tipẹ́tipẹ́. Kí ni a ó ṣe? Àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ wá pẹ̀lú ojútùú tó dára: fífi àwọ̀ seramiki pàtàkì bo ojú abẹ́ náà. Ohun èlò pàtàkì nínú àwọ̀ yìí sábà máa ń jẹ́ lulú alumina.
Kí ló dé tí a fi yàn án? Àkọ́kọ́, ó ní agbára láti gbóná, pẹ̀lú ibi tí ó ti yọ́ ju 2000 degrees Celsius lọ, èyí tí ó sọ ọ́ di “aṣọ ìdábòbò ooru.” Èkejì, ó le koko tí ó sì lè gbóná, ó ń dáàbò bo àwọn abẹ́ kúrò nínú ìfọ́ àwọn erùpẹ̀ nínú afẹ́fẹ́ iyàrá gíga. Ó tún dára jù bẹ́ẹ̀ lọ, nípa ṣíṣe àtúnṣe ìwọ̀n erùpẹ̀ ti lulú alumina àti fífi àwọn èròjà mìíràn kún un, a lè ṣàkóso porosity, líle, àti ìfaramọ́ mọ́ irin tí a fi bo abẹ́ náà. Gẹ́gẹ́ bí òṣìṣẹ́ ìkọ́ni onímọ̀-ẹ̀rọ kan tí ó ti pẹ́ níṣẹ́ fi ṣe yẹ̀yẹ́, “Ó dà bí fífi aṣọ ìbòjú oorun seramiki gíga sí àwọn abẹ́ turbine—ó ní ààbò oòrùn àti agbára láti gé.” Báwo ni “ìbòjú oòrùn” yìí ṣe ṣe pàtàkì tó? Ó ń jẹ́ kí àwọn abẹ́ turbine ṣiṣẹ́ ní ìwọ̀n otútù gíga, àti fún gbogbo ìwọ̀n mẹ́wàá ti ìwọ̀n otútù ẹ́ńjìnnì ń pọ̀ sí i, ìfúnpọ̀ ń pọ̀ sí i ní pàtàkì, nígbà tí lílo epo ń dínkù. Fún àwọn ọkọ̀ òfúrufú tí ń fò ẹgbẹẹgbẹ̀rún kìlómítà, ìfipamọ́ epo àti àtúnṣe iṣẹ́ jẹ́ ohun tí ó wúwo gan-an. Tí ìbòjú ààbò ooru bá jẹ́ “lílò òde,” nígbà náà ipa ti lulú alumina nínú àwọn ohun èlò tí a fi bo abẹ́ náà ni “àfikún inú.”
Àwọn ọkọ̀ òfúrufú, sátẹ́láìtì, àti àwọn rọ́kẹ́ẹ̀tì òde òní máa ń lo àwọn ohun èlò ìdàpọ̀ láti dín ìwọ̀n kù. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn èròjà tí a fi resini ṣe yìí ní àìlera—wọn kò lera láti wọ, wọn kò lera sí ooru gíga, wọn kò sì ní agbára tó. Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti fi alumina lulú kún un, pàápàá jùlọ ìwọ̀n nano.lulú alumini, wọ inu resin naa lọna ti o tọ, bii fifọ iyẹfun. Iṣọpọ yii ni awọn ipa iyalẹnu: lile ohun elo naa, resistance wọ, resistance ooru, ati iduroṣinṣin iwọn paapaa gbogbo wọn dara si ni pataki.
Fún àpẹẹrẹ, ilẹ̀ inú ọkọ̀ òfurufú, àwọn ohun èlò inú ilé kan, àti àwọn ẹ̀yà ara tí kò ní ẹrù ń lo ohun èlò tí a fi alumina ṣe yìí. Èyí kì í ṣe pé ó máa ń mú kí wọ́n fúyẹ́, kí wọ́n sì lágbára sí i nìkan ni, ó tún máa ń mú kí wọ́n máa dínkù dáadáa, èyí sì máa ń mú kí ààbò sunwọ̀n sí i. Ohun èlò tí kò ní àyípadà tó pọ̀ jù wà nínú àwọn satẹ́láìtì, èyí tí ó nílò ìyípadà tó kéré jù lábẹ́ àwọn ìyípo otútù tó le koko, tún jẹ́ ohun pàtàkì fún ohun èlò yìí. Ó dà bí “gbígbé” egungun sínú ike tó rọrùn, èyí tó fún un ní agbára àti ìrọ̀rùn.
Lulú Alumina náà ní “ọgbọ́n ìkọ̀kọ̀,” tí ó ṣe pàtàkì nínú pápá afẹ́fẹ́—ó jẹ́ ohun èlò ìdènà ooru tó dára àti ohun èlò tí kò lè pa á run.
Nígbà tí ọkọ̀ òfurufú kan bá tún wọ inú afẹ́fẹ́ láti ojú ọ̀run, ó dà bí ìgbà tí ó ń ṣubú sínú iná plasma oní ẹgbẹẹgbẹ̀rún ìwọ̀n. Ikarahun ìta ti kapusulu tí a tún wọlé gbọ́dọ̀ ní ìpele tí ó lè ko ooru tí ó “fi ara rẹ̀ rúbọ fún ire ńlá.” Iyẹ̀fun Alumina kó ipa pàtàkì nínú ṣíṣe ọ̀pọ̀lọpọ̀ ohun èlò tí ó lè ko ooru. Nígbà tí a bá so pọ̀ mọ́ àwọn ohun èlò mìíràn, ó ń ṣe ìpele seramiki líle, tí ó ní ihò, tí ó sì ní ìdènà gíga lórí ojú ilẹ̀. Ìpele yìí ń rọra yọ ní ìwọ̀n otútù gíga, ó ń gbé ooru lọ, ó sì ń pa ìwọ̀n otútù inú yàrá mọ́ láàrín ìwọ̀n ìwàláàyè fún àwọn arìnrìn-àjò nípasẹ̀ lílo tirẹ̀. “Nígbàkúgbà tí mo bá rí i tí kapusulu tí ó padà bọ̀ sípò tí ó sì ń bàjẹ́ pẹ̀lú àṣeyọrí, mo máa ń ronú nípa àwọn agbekalẹ alumina tí a ti tún ṣe lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan,” ni onímọ̀ ẹ̀rọ àgbà kan tí ó ń ṣe àkóso àwọn ohun èlò tí kò lè ko ooru. “Ó jóná, ṣùgbọ́n iṣẹ́ rẹ̀ ti parí pátápátá.”
Yato si awọn ohun elo lile “ipele iwaju” wọnyi,lulú aluminiÓ tún ṣe pàtàkì “lẹ́yìn àwọn ìṣẹ̀lẹ̀.” Fún àpẹẹrẹ, nínú ṣíṣe àwọn èròjà tí ó péye fún ọkọ̀ òfúrufú àti àwọn rọ́kẹ́ẹ̀tì, ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn irin alágbára gíga ni a nílò láti fi sínter ṣe. Nígbà tí a bá ń fi sínter ṣe, a gbọ́dọ̀ gbé àwọn ẹ̀yà irin lulú ró nínú iná mànàmáná tí ó ní iwọ̀n otútù gíga nípa lílo àwọn “ṣímù” tàbí “àwọn àwo ìfiná.” Àwọn àwo wọ̀nyí gbọ́dọ̀ jẹ́ èyí tí kò le gbóná, tí kò le yípadà, tí kò sì le lẹ̀ mọ́ ọjà náà. Àwọn àwo ìfiná tí a fi alumina seramiki tí ó ní iwọ̀n mímọ́ gíga ṣe di àṣàyàn tí ó dára jùlọ. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, nínú àwọn iṣẹ́ lílọ àti dídán àwọn ẹ̀yà kan tí ó péye, alumina micropowder tí ó ní iwọ̀n mímọ́ gíga jẹ́ ohun èlò dídán tí ó ní ààbò àti tí ó munadoko.
Dájúdájú, irú ohun èlò iyebíye bẹ́ẹ̀ kò ṣeé lò láìbìkítà. Ṣé ìwẹ̀nùmọ́ tó? Ṣé ìwọ̀n ìpínkiri pàtákì náà dọ́gba? Ṣé ìṣọ̀kan wà? Ṣé ìtúká náà dára? Gbogbo àmì ń nípa lórí iṣẹ́ ọjà ìkẹyìn. Nínú pápá afẹ́fẹ́, àṣìṣe kékeré pàápàá lè yọrí sí àbájáde búburú. Nítorí náà, láti yíyan ohun èlò aise àti àtúnṣe sí ọ̀nà ìlò, gbogbo ìgbésẹ̀ ni a gbọ́dọ̀ gbé kalẹ̀ sí àwọn ìlànà ìṣàkóso tó le koko, tó fẹ́rẹ̀ béèrè fún.
Dídúró ní ilé iṣẹ́ ìṣètò ọkọ̀ òfurufú òde òní, tí o ń wo ọkọ̀ ojú omi tí ó wà ní ìpele tí ó ń tàn yanranyanran lábẹ́ ìmọ́lẹ̀, o rí i pé ètò yìí tí ó díjú tí ń fò lójú ọ̀run jẹ́ àbájáde àìmọye ohun èlò tí ó dàbí ohun lásán bíi lulú alumina, tí ọ̀kọ̀ọ̀kan ń ṣe ipa tirẹ̀ dé ibi tí ó yẹ kí ó dé. Kò ṣe ètò pàtàkì, síbẹ̀ ó ń fún ètò náà lágbára sí i; kò fúnni ní agbára ńlá, síbẹ̀ ó ń dáàbò bo ààrin ètò ìfàsẹ́yìn náà; kò pinnu ipa ọ̀nà náà ní tààràtà, síbẹ̀ ó ń rí i dájú pé ọkọ̀ òfurufú náà wà ní ààbò.
Láti àwọn ìbòrí tí ó lè dènà ooru gíga sí àwọn ohun èlò tí a ti fi kún un, àti àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ tí ó lè dènà ooru, ìlòlulú aluminiNínú pápá afẹ́fẹ́, a máa ń jìn sí i sí àwọn àyíká tó fúyẹ́, tó lágbára, tó sì tún lè kojú ìṣòro tó le koko. Lọ́jọ́ iwájú, pẹ̀lú ìdàgbàsókè àwọn ohun èlò alumina pẹ̀lú ìwẹ̀nùmọ́ tó ga jù àti àwọn ìrísí tó yàtọ̀ síra (bíi àwọn nanowires àti nanosheets), ó lè kó ipa àìròtẹ́lẹ̀ nínú ìṣàkóso ooru, ìtújáde ooru ẹ̀rọ itanna, àti ṣíṣe iṣẹ́ ní ààyè ní ààyè.
Agbára funfun yìí, tí ó dákẹ́ jẹ́ẹ́ tí ó sì dúró ṣinṣin, ní agbára ńlá tí ó ń ṣètìlẹ́yìn fún ìwádìí ẹ̀dá ènìyàn lórí ọ̀run. Ó rán wa létí pé nígbà ìrìn àjò sí àwọn ìràwọ̀, kìí ṣe àwọn ìran ńlá àti agbára gíga nìkan ni a nílò, ṣùgbọ́n àwọn “ìyẹ́ apá aláìrí” wọ̀nyí tí ó dákẹ́ jẹ́ẹ́ tí ó dúró ṣinṣin tí ó ń mú iṣẹ́ àwọn ohun èlò ìpìlẹ̀ pọ̀ sí i. Nígbà tí o bá tún wo ọkọ̀ òfúrufú kan tí ó ń fò sókè tàbí tí o bá wo ìran àgbàyanu ti ìbọn rọ́kẹ́ẹ̀tì kan, o lè rántí pé nínú ara irin àti àwọn ohun èlò oníṣọ̀kan yẹn, “ẹ̀mí funfun” kan wà níbẹ̀, tí ó ń dáàbò bo ààbò àti ìtayọ gbogbo ìfò.