Material aurreratuei dagokienez, silikona gai nagusia da, zalantzarik gabe. Silikona silizioa, karbonoa, hidrogenoa eta oxigenoa dituen polimero-material mota bat da. Siliziozko material inorganikoetatik nabarmen desberdina da eta errendimendu bikaina erakusten du arlo askotan. Ikus ditzagun sakonago silikonaren ezaugarriak, aurkikuntza prozesua eta aplikazioaren norabidea.
Silikona eta silizio inorganikoaren arteko desberdintasunak:
Lehenik eta behin, egitura kimikoan desberdintasun nabariak daude silikona eta silizio inorganikoaren artean. Silikona silizioz eta karbonoz, hidrogenoz, oxigenoz eta beste elementuz osatutako polimerozko materiala da, silizio ez-organikoak, batez ere, silizioz eta oxigenoz osatutako konposatu ez-organikoei egiten die erreferentzia, hala nola silizio dioxidoa (SiO2). Karbonoan oinarritutako silikonazko egiturak elastikotasuna eta plastikotasuna ematen dio, eta aplikazioan malguagoa da. Silikonaren egitura molekularren ezaugarriak direla eta, hau da, Si-O loturaren (444J/mol) lotura-energia CC loturarena (339J/mol) baino handiagoa da, silikonazko materialek polimero organiko konposatu orokorrak baino bero-erresistentzia handiagoa dute.
Silikonaren aurkikuntza:
Silikonaren aurkikuntza XX. Lehen egunetan, zientzialariek silikona arrakastaz sintetizatzen zuten silizioko konposatuetan talde organikoak sartuz. Aurkikuntza honek silikonazko materialen aro berri bat ireki zuen eta industrian eta zientzian duen aplikazio zabalaren oinarriak ezarri zituen. Silikonaren sintesiak eta hobekuntzak aurrerapen handia egin du azken hamarkadetan, material honen etengabeko berrikuntza eta garapena sustatuz.
silikona arruntak:
Silikonak naturan eta sintesi artifizialean oso aurkitutako polimero-konposatuen klase bat dira, hainbat forma eta egitura barne. Honako hauek dira silikona arrunten adibide batzuk:
Polidimetilsiloxanoa (PDMS): PDMS silikonazko elastomero tipikoa da, normalean silikonazko kautxuan aurkitzen dena. Malgutasun bikaina eta tenperatura altuko egonkortasuna ditu, eta oso erabilia da kautxuzko produktuak, gailu medikoak, lubrifikatzaileak eta abar prestatzeko.
Silikona olioa: silikonazko olioa silikonazko konposatu lineala da, gainazaleko tentsio baxua eta tenperatura altuko erresistentzia ona duena. Normalean lubrifikatzaileetan, larruazala zaintzeko produktuetan, gailu medikoetan eta beste alor batzuetan erabiltzen da.
Silikonazko erretxina: silikonazko erretxina azido silizikoz osatutako material polimerikoa da, beroarekiko erresistentzia eta isolamendu elektrikoaren propietate bikainak dituena. Oso erabilia da estalduretan, itsasgarrietan, ontzi elektronikoetan, etab.
Silikonazko kautxua: silikonazko kautxua, tenperatura altuko erresistentzia, eguraldiarekiko erresistentzia, isolamendu elektrikoa eta beste propietate batzuk dituen kautxu antzeko silikonazko materiala da. Oso erabilia da zigilatzeko eraztunetan, kableen babes-mahuketan eta beste eremu batzuetan.
Adibide hauek silikonen aniztasuna erakusten dute. Arlo ezberdinetan paper garrantzitsua betetzen dute eta aplikazio ugari dituzte industriatik eguneroko bizitzaraino. Horrek errendimendu handiko material gisa silikonak dituen ezaugarri dibertsifikatuak ere islatzen ditu.
Errendimendu Abantailak
Karbono kate arrunteko konposatuekin alderatuta, organosiloxanoak (Polydimethylsiloxane, PDMS) errendimendu abantaila berezi batzuk ditu, eta horrek errendimendu bikaina erakusten du aplikazio askotan. Honako hauek dira organosiloxanoaren errendimendu abantaila batzuk karbono kate arrunteko konposatuekiko:
Tenperatura handiko erresistentzia: organosiloxanoak tenperatura altuko erresistentzia bikaina du. Silizio-oxigeno loturen egiturak organosiloxanoak egonkor bihurtzen ditu tenperatura altuetan eta ez dira erraz deskonposatzen, eta horrek abantailak ematen ditu tenperatura altuko inguruneetan aplikatzeko. Aitzitik, karbono-kate arrunteko konposatu askok deskonposatu edo errendimendua galdu dezakete tenperatura altuetan.
Azaleko tentsio baxua: organosiloxanoak gainazaleko tentsio baxua erakusten du, eta horrek hezegarritasun eta lubrifikazio onak ditu. Propietate honek silikona-olioa (organosiloxano forma bat) asko erabiltzen du lubrifikatzaileetan, larruazala zaintzeko produktuetan eta gailu medikoetan.
Malgutasuna eta elastikotasuna: organosiloxanoaren egitura molekularrak malgutasun eta elastikotasun ona ematen dio, eta goma eta material elastikoak prestatzeko aukera ezin hobea da. Horrek silikonazko kautxuak ondo funtzionatzen du zigilatzeko eraztunak, osagai elastikoak, etab.
Isolamendu elektrikoa: organosiloxanoak isolamendu elektrikoaren propietate bikainak ditu, eta horrek asko erabiltzen du elektronika arloan. Silikonazko erretxina (siloxano forma bat) sarritan erabiltzen da ontzi elektronikoen materialetan isolamendu elektrikoa emateko eta osagai elektronikoak babesteko.
Biobateragarritasuna: organosiloxanoak ehun biologikoekin bateragarritasun handia du eta, beraz, oso erabilia da gailu medikoetan eta eremu biomedikoan. Adibidez, silikonazko kautxua sarritan erabiltzen da organo artifizialetarako silikona medikoa prestatzeko, kateter medikoetarako, etab.
Egonkortasun kimikoa: organosiloxanoek egonkortasun kimiko handia eta korrosioarekiko erresistentzia ona dute produktu kimiko askorekiko. Horri esker, industria kimikoan duen aplikazioa zabal daiteke, hala nola, kimiko-tangak, hodiak eta zigilatzeko materialak prestatzeko.
Oro har, organosiloxanoek karbono kate arrunteko konposatuek baino propietate anitzagoak dituzte, eta horri esker, zeregin garrantzitsua dute hainbat arlotan, hala nola lubrifikazioa, zigilatzea, medikuntza eta elektronika.
Organosiliziozko monomeroak prestatzeko metodoa
Metodo zuzena: organosiliziozko materialak sintetizatzea silizioa konposatu organikoekin zuzenean erreakzionatuz.
Zeharkako metodoa: silizio-konposatuen pitzadura, polimerizazio eta beste erreakzio batzuen bidez organosilioa prestatzea.
Hidrolisi-polimerizazio-metodoa: silanolaren edo silano-alkoholaren hidrolisi polimerizazioaren bidez organosilizioa prestatu.
Gradientearen kopolimerizazio metodoa: propietate espezifikoak dituzten organosiliziozko materialak sintetizatzea gradientearen kopolimerizazioaren bidez. ,
Organosiliziozko merkatuaren joera
Goi-teknologiako alorretan eskaria gero eta handiagoa: goi-teknologiako industrien garapen azkarrarekin, tenperatura altuko erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia eta isolamendu elektrikoa bezalako propietate bikainak dituen organosilizioaren eskaria handitzen ari da.
Gailu medikoen merkatuaren hedapena: silikonazko aplikazioak gailu medikoen fabrikazioan hedatzen jarraitzen du, eta biobateragarritasunarekin batera, aukera berriak ekartzen ditu gailu medikoen eremura.
Garapen iraunkorra: ingurumen-kontzientziaren hobekuntzak silikonazko materialen prestaketa metodo berdeen ikerketa sustatzen du, hala nola silikona biodegradagarria, garapen jasangarriagoa lortzeko.
Aplikazio-eremu berriak arakatzea: aplikazio-eremu berriak sortzen jarraitzen dute, hala nola elektronika malgua, gailu optoelektronikoak, etab., silikonazko merkatuaren berrikuntza eta hedapena sustatzeko.
Etorkizuneko garapenaren norabidea eta erronkak
Silikona funtzionalaren ikerketa eta garapena:Industria desberdinen beharrei erantzunez, silikonak arreta gehiago emango dio etorkizunean funtzionalitatearen garapenari, hala nola silikonazko estaldura funtzionalak, propietate bereziak barne, hala nola bakterioen aurkako eta eroaleen propietateak.
Silikona biodegradagarriari buruzko ikerketa:Ingurumenaren kontzientzia hobetzearekin batera, silikonazko material biodegradagarrien inguruko ikerketa garapen norabide garrantzitsu bat bihurtuko da.
Nano silikona aplikatzea: Nanoteknologia erabiliz, nano silikona prestatzeari eta aplikatzeari buruzko ikerketak goi-teknologiako esparruetan bere aplikazioa zabaltzeko.
Prestaketa metodoak berdetzea: Silikona prestatzeko metodoetarako, etorkizunean bide tekniko berdeei eta ingurumenari errespetatzen dieten arreta gehiago jarriko zaie ingurumenaren gaineko eragina murrizteko.
Argitalpenaren ordua: 2024-07-15