Ochie Zhang ji ọrụ ya niile rụọ ọrụ na Aerospace Materials Institute. Tupu ọ laa ezumike nká, ihe ntụrụndụ kachasị amasị ya bụ ịkpọga ndị na-amụ ọrụ ya gaa n'ụlọ nkwakọba ihe iji chọpụta ihe ndị e ji arụ ọrụ. Ọ tọpụrụ bọket plastik ọcha na-enweghị isi, jiri ngaji ihe nlele chịkọta otu ngaji ntụ ntụ ọcha dị nro, wee jiri nwayọọ tụba ya n'okpuru ìhè. Uzuzu ahụ ji nwayọọ nwayọọ daa n'ime ìhè ahụ, na-enwu nwayọ. "Eledala ntụ ntụ ọcha a anya," ka Ochie Zhang na-ekwu mgbe niile, na-elepụ anya n'anya ya. "Ma ụgbọelu na rọketi anyị na-arụ nwere ike iguzogide ihe ndị dị n'eluigwe mgbe ụfọdụ dabere na ike nke 'ntụ ọka' a."
"Ntụ ntụ ọcha" ọ na-ekwu maka ya bụntụ ntụ aluminomỌ dị ka ihe nkịtị—ọ̀ bụghị naanị na a na-eme ka ọ dị mma site na bauxite? Mana ntụ alumina e ji eme ihe n'ụgbọelu dị nnọọ iche na alumina nkịtị nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe. Ịdị ọcha ya dị ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ nines anọ mgbe e mesịrị na ntụpọ decimal; a na-atụ nha nke ihe ndị dị na ya na nanometers na micrometers; a na-atụle ọdịdị ya nke ọma—ma ọ bụ okirikiri, flakes, ma ọ bụ agịga—n'ụzọ dị mma. Dịka Lao Zhang si kwuo, “Nke a bụ nri dị mma nke 'na-eme ka calcium dịkwuo mma' maka ngwa ọrụ dị arọ nke mba ahụ.”
Maka ihe ihe ndị a nwere ike ime n'ọhịa ụgbọelu, enwere ọtụtụ ngwa. Ka anyị malite na "ihe siri ike" kachasị - inye ụgbọelu "ihe agha." Kedu ihe bụ egwu kachasị ukwuu maka ihe ọ bụla na-efe efe n'eluigwe, ma ọ bụ ụgbọelu nkịtị ma ọ bụ ụgbọelu agha agha? Oke okpomọkụ na mmebi na-adọkpụ. Agụba turbine injin na-agbagharị na oke ọsọ na gas ikuku na puku kwuru puku Celsius; ọla nkịtị ga-adị nro ma gbazee ogologo oge gara aga. Gịnị ka a ga-eme? Ndị injinia wepụtara ngwọta dị mma: iji mkpuchi seramiiki pụrụ iche kpuchie elu agụba. Isi ihe owuwu nke mkpuchi a na-abụkarị ntụ alumina.
Gịnị mere ị ga-eji họrọ ya? Nke mbụ, ọ na-eguzogide okpomọkụ, ebe agbaze gafere ogo Celsius 2000, na-eme ka ọ bụrụ "uwe mkpuchi okpomọkụ." Nke abụọ, ọ siri ike ma na-eguzogide iyi, na-echebe agụba site na mbibi nke uzuzu na ikuku ọsọ ọsọ. Ọ ka mma, site n'ịgbanwe nha nke ntụ alumina na itinye ihe ndị ọzọ, enwere ike ijikwa porosity, ike, na nrapado na ihe mkpuchi ígwè nke mkpuchi ahụ. Dịka onye ọrụ ụlọ ọrụ ọkachamara si kwuo n'ụzọ ọchị, "Ọ dị ka itinye oyi akwa nke ihe mkpuchi anyanwụ seramiiki dị elu na agụba turbine - ọ na-echebe anyanwụ ma na-eguzogide ọkọ." Olee otú "ihe mkpuchi anyanwụ" a dị mkpa? Ọ na-enye ohere ka agụba turbine rụọ ọrụ na okpomọkụ dị elu, na maka ogo iri ọ bụla nke okpomọkụ injin na-abawanye, nrụgide na-abawanye nke ukwuu, ebe oriri mmanụ na-ebelata. Maka ụgbọelu na-efe ọtụtụ puku kilomita, nchekwa mmanụ na mmezi arụmọrụ dị oke elu. Ọ bụrụ na mkpuchi ihe mgbochi okpomọkụ bụ "ngwa mpụga," mgbe ahụ ọrụ nke ntụ alumina na ihe mejupụtara bụ "mgbakwunye dị n'ime."
Ụgbọelu, satịlaịtị, na rọketi ọgbara ọhụrụ na-eji ihe ndị mejupụtara ihe eme ihe iji belata ibu. Agbanyeghị, ihe ndị mejupụtara resin ndị a nwere adịghị ike—ha anaghị eguzogide iyi, ha anaghị enwe ike iru oke okpomọkụ, ha enweghịkwa ike siri ike zuru oke. Ndị ọkà mmụta sayensị nwere ihe ndị dị nkọ etinyela ntụ alumina, ọkachasị nha nano.ntụ ntụ aluminom, n'ime resin ahụ n'otu aka ahụ, dịka ịgwakọta mgwakota agwa. Ntinye a nwere mmetụta dị ịrịba ama: ike nke ihe ahụ, ike iyi ya, ike iguzogide okpomọkụ, na ọbụna nkwụsi ike nha niile na-aka mma nke ukwuu.
Dịka ọmụmaatụ, ala ụlọ ụgbọelu, ụfọdụ ihe dị n'ime ụlọ, na ọbụna ụfọdụ akụkụ nhazi na-anaghị ebu ibu na-eji ihe mejupụtara alumina a. Nke a abụghị naanị na ọ na-eme ka ha dị mfe ma sie ike kamakwa ọ na-eme ka ha ghara ịdị ike nke ọma, na-eme ka nchekwa dịkwuo mma. Ngwa nkenke na-akwado satịlaịtị, nke chọrọ obere mgbanwe nha n'okpuru oke okpomọkụ, jikwa ihe a kpọrọ ihe nke ukwuu. Ọ dị ka "ịtinye" ọkpụkpụ n'ime plastik na-agbanwe agbanwe, na-enye ya ike na mgbanwe.
Ntụ ntụ alumina nwekwara "nkà zoro ezo," nke dị mkpa n'ọhịa ụgbọelu—ọ bụ ihe mkpuchi okpomọkụ dị mma ma na-eguzogide ihe mgbochi.
Mgbe ụgbọ elu ụgbọelu si n'eluigwe bataghachi n'ikuku, ọ dị ka ịdaba n'ime ọkụ plasma nke ọtụtụ puku ogo. Mkpụkọ mpụta nke kapsụl ahụ ga-enwerịrị oyi akwa na-eguzogide okpomọkụ nke "na-achụ onwe ya n'àjà maka ọdịmma ka ukwuu." Ntụ Alumina na-arụ ọrụ dị mkpa n'ịmepụta ọtụtụ ihe ndị na-eguzogide okpomọkụ. Mgbe ejikọtara ya na ihe ndị ọzọ, ọ na-emepụta oyi akwa seramiiki siri ike, oghere, na nke na-ekpuchi elu. Oyi akwa a na-agbaze nwayọ nwayọ na okpomọkụ dị elu, na-ebuga okpomọkụ ma na-edobe okpomọkụ ụlọ ahụ n'ime oke ndụ maka ndị na-enyocha mbara igwe site na oriri nke ya. "Oge ọ bụla m hụrụ kapsụl ahụ na-alaghachi nke ọma, oyi akwa mpụta nke ihe na-eguzogide okpomọkụ agbaala oji, echere m maka usoro ndị ahụ dabere na alumina anyị na-emeziwanye ugboro ugboro," ka otu injinia dị elu nke na-ahụ maka ihe ndị na-eguzogide okpomọkụ kwuru. "Ọ gbara ọkụ, mana ọrụ ya zuru oke."
Karịa ngwa ndị a "n'ihu-ogbo" siri ike,ntụ ntụ aluminomdịkwa oke mkpa "n'azụ ihe nkiri." Dịka ọmụmaatụ, n'ịmepụta ihe ndị dị mkpa maka ụgbọelu na rọketi, a chọrọ ka e tinye ọtụtụ ihe ndị nwere ike dị elu n'ime ite ọkụ dị elu site na iji "shims" ma ọ bụ "efere ọkụ". Efere ndị a ga-abụrịrị ndị na-anaghị eguzogide okpomọkụ, ndị na-anaghị agbanwe agbanwe, na ndị na-anaghị arapara na ngwaahịa ahụ. Efere ọkụ e ji seramiiki alumina dị ọcha mee na-aghọ nhọrọ kacha mma. Ọzọkwa, n'ime usoro egweri na ịchacha nke ụfọdụ akụkụ dị oke mma, micropowder alumina dị oke ọcha bụ ihe na-eme ka ọ dị mma ma dịkwa irè.
N'ezie, a pụghị iji ihe dị otú ahụ dị oké ọnụ ahịa eme ihe n'echeghị echiche. Ịdị ọcha ọ zuru oke? Ò nwere otu nha nkesa nke ihe ndị ahụ? È nwere njikọta ọ bụla? Mgbasa ọ bụla ọ dị mma? Ihe ngosi ọ bụla na-emetụta arụmọrụ nke ngwaahịa ikpeazụ. N'ọhịa ụgbọelu, ọbụna obere njehie nwere ike ibute ọdachi. Ya mere, site na nhọrọ ihe ndị e ji arụ ọrụ na mgbanwe nhazi ruo na usoro ngwa, nzọụkwụ ọ bụla na-adabere na ụkpụrụ njikwa siri ike, nke fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ihe siri ike, nke na-achịkwa.
Iguzo n'ebe a na-ahazi ụgbọelu ọgbara ọhụrụ, na-ele fuselage dị larịị nke na-enwu gbaa nke ọma n'okpuru ọkụ, ị ghọtara na usoro mgbagwoju anya a na-efegharị n'eluigwe bụ ihe sitere na ọtụtụ ihe ndị yiri ka ọ bụ ihe nkịtị dị ka ntụ alumina, nke ọ bụla na-arụ ọrụ ya ruo n'ókè kachasị mma. Ọ bụghị usoro bụ isi, mana ọ na-eme ka usoro ahụ sie ike; ọ naghị enye nnukwu ike, mana ọ na-echebe isi nke sistemụ mkpali; ọ naghị ekpebi kpọmkwem ụzọ ahụ, mana ọ na-eme ka nchekwa ụgbọelu dị.
Site na mkpuchi na-eguzogide okpomọkụ dị elu ruo na ihe ndị mejupụtara ya, na ọbụna oyi akwa na-eguzogide okpomọkụ nke na-achụ onwe ya n'àjà, itinye ya n'ọrụntụ ntụ aluminomn'ọhịa ụgbọelu na-aga n'ihu na-abanye n'ime ka ọ dị mfe, sie ike, ma na-eguzogide gburugburu ebe dị oke njọ. N'ọdịnihu, site na mmepe nke ihe alumina nwere ịdị ọcha dị elu na ọdịdị pụrụ iche (dịka nanowires na nanosheets), ọ nwere ike ịrụ ọrụ a na-atụghị anya ya na njikwa okpomọkụ, mwepụ okpomọkụ nke ngwaọrụ eletrọnịkị, na ọbụna imepụta ihe n'ime oghere.
Ntụ ntụ ọcha a, nke dị jụụ ma kwụsie ike, nwere nnukwu ike nke na-akwado nchọpụta ụmụ mmadụ n'eluigwe. Ọ na-echetara anyị na n'oge njem gaa kpakpando, anyị achọghị naanị ọhụụ ukwu na ike dị elu, kamakwa "nku ndị a na-adịghị ahụ anya" ndị na-adịghị jụụ na ndị siri ike nke na-eme ka arụmọrụ nke ihe ndị bụ isi dịkwuo elu. Oge ọzọ ị lere anya n'ụgbọelu na-efe elu n'elu ma ọ bụ na-ekiri ihe ngosi dị egwu nke mgbapụta rọketi, ị nwere ike icheta na n'ime ahụ ígwè na ihe ndị mejupụtara ya, e nwere "mmụọ ọcha" dị otú ahụ, na-echekwa nchekwa na ịdị mma nke ụgbọelu ọ bụla.