سول جیل پروسیسنگ

یہ کیسے کام کرتا ہے

1. 1

   سول بنائیں۔ دھات یا سلیکون والے مائع کیمیکل (جیسے TEOS، سلیکون کا مرکب) پانی، الکحل اور تھوڑے تیزاب یا اساس کے ساتھ ملائے جاتے ہیں۔ تعاملات چند نینو میٹر چوڑے ذرات بناتے ہیں، جس سے سول بنتا ہے: ایسا مائع جس میں چھوٹے ٹھوس ذرات تیرتے ہوں۔

2. 2

   شکل دیں۔ مائع حالت میں ہی سول کو پرزے پر ڈپ کوٹ یا اسپن کوٹ کیا جاتا ہے، اسپرے کیا جاتا ہے، سانچے میں ڈھالا جاتا ہے، یا ریشوں میں کھینچا جاتا ہے۔

3. 3

   جیل بننے دیں۔ ذرات آپس میں جڑ کر ایسا جال بناتے ہیں جو پورے حجم میں پھیلا ہوتا ہے اور مائع کو پھنسا لیتا ہے، جیسے جیلیٹن جمتی ہے۔ اس میں منٹ سے دن لگتے ہیں؛ اسے زیادہ دیر رکھنے (ایجنگ) سے جال مضبوط ہو جاتا ہے۔

4. 4

   خشک کریں۔ آہستہ بخارات جال کو سکیڑ دیتے ہیں، اس لیے جیل سکڑ کر گھنا، شیشے جیسا زیروجیل بن جاتا ہے اور جلدی کی جائے تو پھٹ سکتا ہے۔ مائع کے کریٹیکل پوائنٹ سے اوپر خشک کرنا (سپر کریٹیکل ڈرائنگ، جہاں سطحی تناؤ نہیں ہوتا) جال کو کھلا رکھتا ہے، جس سے ایروجیل بنتا ہے جو زیادہ تر ہوا ہوتا ہے۔

5. 5

   فائر کریں۔ عموماً 400–1,200 °C تک گرم کرنے سے بچی ہوئی نامیاتی چیزیں جل جاتی ہیں اور مسام سنٹر ہو کر بند ہو جاتے ہیں، جس سے گھنا شیشہ، سرامک یا سخت کوٹنگ بنتی ہے۔ یہ سلیکا شیشہ پگھلانے کے لیے درکار تقریباً 1,700 °C سے بہت کم ہے۔ ایروجیل اکثر فائر کیے بغیر استعمال ہوتے ہیں۔

اہم حقائق

مواد

سلیکا، ٹائٹینیا، زرکونیا، ایلومینا اور مخلوط آکسائیڈ؛ شیشے اور پلاسٹک کے ہائبرڈ

عام پرزے

آپٹیکل اور اینٹی ریفلیکشن کوٹنگیں، حفاظتی فلمیں، ایروجیل انسولیشن، باریک سرامک پاؤڈر، ریشے

پرزے کا سائز

تقریباً کسی بھی سائز کے پرزوں پر نینو میٹر سے چند مائیکرو میٹر موٹی فلمیں؛ ٹھوس ٹکڑے عموماً صرف چند سینٹی میٹر چوڑے، کیونکہ خشک ہوتے ہوئے بڑے ٹکڑے پھٹ جاتے ہیں

درستگی

فلم کی موٹائی تقریباً دسیوں نینو میٹر تک قابو میں

سطح کی تکمیل

بہت ہموار، آپٹیکل لحاظ سے شفاف فلمیں

کتنی مقدار کے لیے موزوں

لیب کے ایک ایک نمونے سے لے کر شیشے کے لیے مسلسل کوٹنگ لائنوں تک

ٹولنگ اور مشین کی لاگت

کوٹنگوں کے لیے کم: شیشے کا سامان اور ڈپ یا اسپن کوٹر چند ہزار ڈالر سے؛ سپر کریٹیکل ڈرائر کہیں مہنگے

رفتار

کوٹنگ میں منٹ لگتے ہیں؛ جیل بننے میں گھنٹے سے دن؛ ٹھوس ٹکڑے خشک ہونے میں دن لے سکتے ہیں

خوبیاں اور حدیں

کہاں استعمال ہوتا ہے

• آپٹکسلینسوں اور شیشے پر اینٹی ریفلیکشن اور فلٹر کوٹنگیں
• عمارتیں اور توانائیایروجیل انسولیشن کے کمبل، سولر شیشے پر کوٹنگیں
• الیکٹرانکس اور سینسرپتلی آکسائیڈ فلمیں، گیس اور نمی کے سینسر
• حفاظتی کوٹنگیںدھات اور پلاسٹک پر خراش اور زنگ سے محفوظ فلمیں
• خلائی سائنسایروجیل سے دھول جمع کرنے والے، جیسے NASA کے اسٹارڈسٹ مشن پر
• سرامک اور کیٹالسٹبہت باریک، خالص پاؤڈر اور مسام دار کیٹالسٹ سپورٹ

اسے کیسے پہچانیں

• پتلی کوٹنگیں روشنی کی مداخلت سے ہلکے قوس قزح یا نیلگوں رنگ دکھاتی ہیں، صابن کے بلبلے کی طرح۔
• اینٹی ریفلیکشن لینس ترچھا کرنے پر ذرا رنگین لگتے ہیں اور بہت کم روشنی منعکس کرتے ہیں۔
• ایروجیل جمے ہوئے نیلے دھوئیں جیسا لگتا ہے اور تقریباً بے وزن محسوس ہوتا ہے۔
• ہوا میں خشک کیے بڑے ٹکڑے چھوٹے ہوتے ہیں اور باریک دراڑیں دکھا سکتے ہیں۔

موازنہ کریں

دیکھیں

Aerogels: The Materials Science of Empty Space

University of California Television (UCTV) · ایک لیب ماہر سے سول جیل کیمسٹری، ابتدائی مراحل کے لائیو ڈیمو کے ساتھ (تقریباً 5:00 سے)

Making aerogel

NileRed · گھر پر پورا راستہ: ملانا، جیل بنانا، سالوینٹ ایکسچینج، سپر کریٹیکل ڈرائنگ

Supercritical fluids

nottinghamscience · خاص خشک کرنے کا مرحلہ کیسے کام کرتا ہے

I Waterproofed Myself With Aerogel!

Veritasium · تیار ایروجیل کیسا ہوتا ہے اور کس کام آتا ہے

اصل تصاویر دیکھیں

• Wikipedia: Sol–gel process — سول سے فلم، زیروجیل اور ایروجیل تک عمل کے خاکے
• Wikimedia Commons تصویری تلاش