வெள்ளை கோரண்டம் நுண்தூளின் எதிர்கால வளர்ச்சி திசை மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம்
ஷென்செனில் உள்ள ஒரு துல்லியமான உற்பத்திப் பட்டறைக்குள் நுழைந்தபோது, லி கோங் நுண்ணோக்கியைப் பற்றிக் கவலைப்பட்டார் – அச்சுக்கலை இயந்திர வில்லைகளுக்காகப் பயன்படுத்தப்பட்ட பீங்கான் அடிமூலங்களின் ஒரு தொகுதியின் மேற்பரப்புகளில் நானோ-நிலை கீறல்கள் இருந்தன. புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட குறைந்த சோடியம் கொண்ட பொருளை மாற்றிய பிறகு...வெள்ளை கோரண்டம் மைக்ரோபவுடர்ஒரு உற்பத்தியாளருடன் மெருகூட்டும் திரவத்தைப் பயன்படுத்தியபோது, கீறல்கள் அதிசயமாக மறைந்துவிட்டன. “இந்தப் பொடிக்குக் கண்கள் இருப்பது போலிருக்கிறது; அது அடிப்பகுதியைப் பாதிக்காமல், மேடுபள்ளங்களை மட்டும் ‘கடிக்கிறது’!” அவரால் தன் தலையில் அடித்துக்கொண்டு வியக்காமல் இருக்க முடியவில்லை. இந்தக் காட்சி, வெள்ளை கோரண்டம் நுண்பொடித் தொழில் சந்தித்துவரும் தொழில்நுட்ப மாற்றத்தைப் பிரதிபலிக்கிறது. ஒரு காலத்தில் தூசி படிந்திருந்த “தொழில்துறைப் பற்கள்”, உயர்தர உற்பத்திக்கான “நானோ அறுவைக்கத்திகளாக” மாறி வருகின்றன.
1. தற்போதைய தொழில்துறைச் சிக்கல்கள்: மாற்றத்தின் திருப்புமுனையில் இருக்கும் நுண்தூள் தொழில்.
உலகளாவிய வெள்ளை கோரண்டம் நுண்தூள் சந்தை வேகமாக வளர்ந்து வருவதாகத் தெரிகிறது – மிகப்பெரிய உற்பத்தியாளரான சீனா, உலகளாவிய உற்பத்தியில் 60%-க்கும் அதிகமான பங்கைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இந்தச் சந்தையின் அளவு 2022-ல் 10 பில்லியன் டாலரைத் தாண்டும். ஆனால், ஹெனான் மாகாணத்தின் கோங்கியி நகரில் உள்ள தொழிற்சாலைப் பகுதிக்குள் நீங்கள் நுழையும்போது, அங்குள்ள முதலாளிகள் கையிருப்பைப் பார்த்துத் தலையை ஆட்டுகிறார்கள்: “குறைந்த விலை பொருட்களை விற்க முடியாது, உயர் ரகப் பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய முடியாது.” இது இந்தத் தொழில்துறையில் உள்ள இரண்டு முக்கிய இக்கட்டான நிலைகளை வெளிப்படுத்துகிறது:
கீழ்மட்ட அதிகப்படியான உற்பத்தித் திறன்: பாரம்பரிய நுண்தூள் தயாரிப்புகள் கடுமையாக ஒரே சீராக்கப்பட்டு, விலைப்போர்ச் சுழலில் சிக்கியுள்ளதால், லாப வரம்பு 10%க்கும் கீழே குறைந்துள்ளது.
உயர்தர விநியோகம் போதுமானதாக இல்லை:குறைக்கடத்தி தர மைக்ரோ பவுடர்இன்னும் இறக்குமதியையே சார்ந்துள்ள நிலையில், ஒரு குறிப்பிட்ட சர்வதேச உற்பத்தியாளரின் 99.99% தூய்மையான தயாரிப்பு, ஒரு டன்னுக்கு 500,000 யுவான் வரையிலான விலையில் விற்கப்படுகிறது, இது உள்நாட்டுத் தயாரிப்புகளின் விலையை விட 8 மடங்கு அதிகமாகும்.
இதைவிட தீவிரமான விஷயம் என்னவென்றால், சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்புச் சாபம் மேலும் மேலும் இறுக்கமடைந்து வருகிறது. கடந்த ஆண்டு, ஷான்டாங்கின் ஸிபோவில் உள்ள ஒரு பழைய தொழிற்சாலை, சூளை வெளியேற்ற வாயுவின் தரத்தை மீறியதற்காக 1.8 மில்லியன் அபராதம் விதிக்கப்பட்டது. அதன் முதலாளி கசப்புடன் புன்னகைத்தார்: “சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்புச் செலவுகள் லாபத்தை விழுங்கிவிடுகின்றன, ஆனால் நீங்கள் புதிய உபகரணங்களை நிறுவவில்லை என்றால், நீங்கள் தொழிற்சாலையை மூட வேண்டியிருக்கும்!” 8 கீழ்நிலை வாடிக்கையாளர்கள் கார்பன் தடம் சான்றிதழ்களைக் கோரத் தொடங்கியபோது, விரிவான உற்பத்தியின் சகாப்தம் முடிவுக்கு வரத் தொடங்கியது.
2. தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள்: நான்கு போர்கள் நடைபெற்று வருகின்றன.
(1) நானோ அளவிலான தயாரிப்பு: "மைக்ரோ பவுடரை" "ஃபைன் பவுடராக" மாற்றுவதற்கான போராட்டம்
துகள் அளவுப் போட்டி: முன்னணி நிறுவனங்கள் 200 நானோமீட்டருக்கும் குறைவான நுண்தூள்களைப் பெருமளவில் உற்பத்தி செய்துள்ளன; இது புதிய கொரோனா வைரஸை விட (சுமார் 100 நானோமீட்டர்) ஒரே ஒரு வட்டம் மட்டுமே பெரியது.
சிதறல் தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு திருப்புமுனை: ஹான்ஷோ ஜின்செங் நிறுவனத்தின் காப்புரிமை பெற்ற ஹைட்ராலிக் செடிமென்டேஷன் வகைப்படுத்தும் செயல்முறையானது, ஒரு கூட்டு சிதறல் காரணியைச் சேர்ப்பதன் மூலம் துகள் திரட்சிப் பிரச்சனையைத் தீர்க்கிறது. இது ஒரே தொகுதியைச் சேர்ந்த தயாரிப்புகளின் துகள் அளவு சிதறலை ±30% என்பதிலிருந்து ±5% வரம்பிற்குள் சுருக்குகிறது.
உருவவியல் கட்டுப்பாடு: கோள வடிவமாக்கல், சறுக்கும் உராய்வுக்குப் பதிலாக நுண்தூள் உருளும் உராய்வைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது, மேலும் மெருகூட்டும் சேத விகிதம் 70% குறைகிறது.6. ஒரு ஜப்பானிய நிறுவனத்தின் பொறியாளர் இதை இவ்வாறு விவரித்தார்: “இது சரளைக்கற்களுக்குப் பதிலாக கண்ணாடி மணிகளைப் பயன்படுத்துவதைப் போன்றது, மேலும் கீறல்கள் ஏற்படுவதற்கான நிகழ்தகவு இயல்பாகவே வெகுவாகக் குறைகிறது.”
(2) குறைந்த சோடியம் புரட்சி: தூய்மையே மதிப்பை நிர்ணயிக்கிறது
குறைக்கடத்தித் தொழில் சோடியம் அயனிகளை வெறுக்கிறது – ஒரு உப்புத் துகள் அளவுள்ள சோடியம் கலப்படம்கூட ஒரு முழு சிலிக்கான் தகட்டையே அழித்துவிடும். குறைந்த சோடியம் கொண்ட வெள்ளை கோரண்டம் தூள் (Na2O உள்ளடக்கம் ≤ 0.02%) மிகவும் விரும்பப்படும் ஒரு பொருளாக மாறியுள்ளது:
வில் உருக்குதல் தொழில்நுட்ப மேம்பாடு: மந்த வாயு பாதுகாப்பு உருக்குதல் முறை கையாளப்படுகிறது, மேலும் சோடியம் ஆவியாதல் விகிதம் 40% அதிகரிக்கப்பட்டுள்ளது.
மூலப்பொருள் மாற்றுத் திட்டம்: பாக்சைட்டிற்குப் பதிலாக கயோலின் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் அதன் சோடியம் உள்ளடக்கம் இயற்கையாகவே 60%-க்கும் அதிகமாகக் குறைக்கப்படுகிறது.
இந்த வகை தயாரிப்பின் விலை சாதாரண பவுடரை விட 3 மடங்கு அதிகமாக இருந்தாலும், இதற்குப் பற்றாக்குறை நிலவுகிறது. ஜியாங்சியில் உள்ள ஒரு தொழிற்சாலையில் சமீபத்தில் உற்பத்திக்கு வந்த குறைந்த சோடியம் தயாரிப்பு வரிசைக்கு 2026 ஆம் ஆண்டு வரை ஆர்டர்கள் உள்ளன.
(3)பசுமை உற்பத்திசுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பால் திணிக்கப்பட்ட ஞானம்
மூலப்பொருள் மறுசுழற்சி: கழிவு அரைக்கும் சக்கர மறுசுழற்சி தொழில்நுட்பமானது, கழிவுத் தூளின் மறுசுழற்சி விகிதத்தை 85% வரை அதிகரித்து, ஒரு டன்னுக்கு 4,000 யுவான் செலவைக் குறைக்கிறது.
செயல்முறைப் புரட்சி: உலர் தூள் தயாரிப்பு முறை, ஈர முறையை முழுமையாக மாற்றியுள்ளது, மேலும் கழிவுநீர் வெளியேற்றம் பூஜ்ஜியமாகக் குறைக்கப்பட்டுள்ளது. ஹெனான் நிறுவனங்கள் கழிவு வெப்ப மீட்பு முறையை அறிமுகப்படுத்தியதன் மூலம், ஆற்றல் நுகர்வு 35% குறைந்துள்ளது.
திடக்கழிவு மாற்றம்: ஷான்டாங் மாகாணத்தின் லியாவோசெங் நகரில் உள்ள ஒரு தொழிற்சாலை, கழிவுக் கசடுகளைத் தீப்பிடிக்காத கட்டுமானப் பொருட்களாக மாற்றியது. இதன் மூலம் ஆண்டுதோறும் 2 மில்லியன் யுவான் வருவாய் ஈட்டப்பட்டது. அதன் உரிமையாளர் நகைச்சுவையாகக் கூறினார்: “முன்பு, சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு என்பது பாதுகாப்பை வாங்குவதற்கான ஒரு வழியாக இருந்தது, ஆனால் இப்போது அது பணம் சம்பாதிப்பதற்கான ஒரு புதிய வழியாக இருக்கிறது.”
(4) அறிவார்ந்த உற்பத்தி: தரவு சார்ந்த துல்லிய பாய்ச்சல்
ஜெங்ஜோ சின்லியின் டிஜிட்டல் பட்டறையில், பெரிய திரையானது நுண்பொடியின் துகள் அளவுப் பரவல் வளைவை நிகழ் நேரத்தில் காட்டுகிறது. “செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) வகைப்படுத்தும் அமைப்பானது காற்றோட்ட அளவுருக்களை மாறும் தன்மையுடன் சரிசெய்ய முடியும், அதனால் தயாரிப்புத் தகுதி விகிதம் 82%-இலிருந்து 98%-ஆக உயர்கிறது.” தொழில்நுட்ப இயக்குநர் இயங்கிக்கொண்டிருக்கும் உபகரணங்களைச் சுட்டிக்காட்டி மேலும் கூறினார், 6. இயந்திரக் கற்றல் வழிமுறையுடன் இணைந்த லேசர் துகள் அளவுப் பகுப்பாய்வியின் ஆன்லைன் கண்காணிப்பானது, தர ஏற்ற இறக்கங்கள் குறித்த இரண்டாம் நிலை பின்னூட்டத்தை வழங்க முடியும், இதன் மூலம் பாரம்பரியமான “பின்-ஆய்வு” முறைக்கு முழுமையாக விடை கொடுக்கப்படுகிறது.
3. எதிர்காலப் போர்க்களம்: அரைக்கும் சக்கரங்களிலிருந்து சில்லுகளாக ஒரு அற்புதமான உருமாற்றம்
அடுத்த “தங்கப் பாதைவெள்ளை கோரண்டம் நுண்தூள் திறந்து கொள்கிறது:
குறைக்கடத்தி பேக்கேஜிங்: சிலிக்கான் வேஃபர்களை மெல்லியதாக்கவும் மெருகூட்டவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் வருடாந்திர உலகளாவிய தேவை வளர்ச்சி விகிதம் 25% க்கும் அதிகமாகும்.
புதிய ஆற்றல் துறை: லித்தியம் பேட்டரி பிரிப்பான் பூச்சுப் பொருளாக, வெப்ப எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் அயனிக் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துகிறது.
உயிர்மருத்துவம்: 0.1 மைக்ரான் துல்லியத் தேவை கொண்ட, பல் பீங்கான் சீரமைப்புகளின் நானோ மெருகூட்டல்.
வெள்ளை கோரண்டம் நுண்பொடியின் பரிணாம வளர்ச்சி, சீனாவின் உற்பத்தி மேம்பாட்டின் ஒரு குறு வடிவமாகும். ஸிபோவில் உள்ள பழைய தொழிற்சாலை, சுட்டெரிக்கும் சூளையின் பாய்வுப் புலத்தை மறுசீரமைக்க முப்பரிமாண அச்சிடலைப் பயன்படுத்தியபோதும், சீன அறிவியல் கழகத்தின் குழுவினர் ஆய்வகத்தில் ஒற்றைப் படிக அலுமினா நுண்கோளங்களை வளர்த்தெடுத்தபோதும், இந்த “மைக்ரோமீட்டர் போரின்” விளைவானது, தற்போதைய உற்பத்தித் திறனால் தீர்மானிக்கப்படவில்லை; மாறாக, நானோமீட்டர் துல்லியத்துடன் எதிர்கால உற்பத்தியின் மூலக்கல்லை யாரால் வரையறுக்க முடியும் என்பதாலேயே தீர்மானிக்கப்பட்டது.
