Sainzi yeSimbi neZvinhu muHupenyu hweZuva Nezuva
Sainzi yesimbi nezvinhu zvinogona kunzwika semashoko akaomarara anounzwa muhupenyu mumahoro matsvene emayunivhesiti nema laboratories emaindasitiri, asi mhedzisiro yawo inorukwa zvakanyanya muhupenyu hwezuva nezuva. Minda iyi, iyo inobata nekudzidza, kugadzira, uye kushandiswa kwesimbi nezvimwe zvinhu, inoita basa rinokosha mukuvandudzwa nekuvandudzwa kwezvigadzirwa nematekinoroji akawanda atinowanzo tora seasina basa.
Historical Context uye Evolution
Rwendo rwekugadzira simbi rwakatanga zviuru zvemakore zvakapfuura, nekutanga kwebudiriro apo vanhu vekutanga vakawana nzira yekubvisa nekushandisa simbi kubva mumatombo. Nguva yeBronze neNguva yeIron zvinoratidza shanduko dzekare dzakaratidzwa nekufambira mberi kukuru muhunyanzvi hwekugadzira simbi. Nekunyungudutsa nekukanda zvinhu, nzanga dzekare dzakaisa hwaro hwesainzi yemazuva ano yeinjiniya nemidziyo.
Kwemazana emakore, chidzidzo ichi chakashanduka, chichiwedzera misimboti yesainzi uye nzira dzekushandisa. Pakazosvika shanduko yeindasitiri, hunyanzvi hwekugadzira simbi hwakanga hwafambira mberi kuita sainzi chaiyo uye yakarongeka, zvichitsigira hunyanzvi mumichina, kutakurwa, uye kuvaka. Sainzi yezvinhu zvemazuva ano inopfuura hunyanzvi hwekugadzira simbi, inosanganisira zviumbwa zvesimbi, mapolymer, uye zvinhu zvinosanganiswa, nokudaro zvichiwedzera kugona kwedu kugadzira zvinhu zvakaoma uye zvinoshanda.
Kugadzira Simbi muZvivakwa zveMazuva Ano
Munyika yanhasi, kugadzira simbi ndiko kuri pakati pezvivakwa zvedu. Funga nezvesimbi dziri muzvivako zvakakura, mabhiriji, uye njanji. Kusimba, kugara kwenguva refu, uye kushandiswa kwakasiyana-siyana kwesimbi kwakachinja nzvimbo dzemaguta, zvichiita kuti zvivakwa zvirefu uye nzira dzekutakura dzakawanda dzivakwe. Eiffel Tower, chishamiso cheinjiniya yezana remakore rechi19, inomira seuchapupu hwesimba rinogara kwenguva refu uye kushandiswa kwakasiyana-siyana kwesimbi yakavezwa - kubudirira kwekugadzira simbi kwekutanga.
Maindasitiri esimbi nesimbi haana kukosha chete pakusimba kwezvivakwa asiwo kuhupfumi, zvichipa mabasa uye zvichikurudzira kufambira mberi kwetekinoroji. Kufambira mberi mukugadzirwa kwesimbi, dzakadai sesimbi dzine simba guru, dzisina alloy (HSLA), kwakaita kuti pave nezvinhu zvakareruka uye zvakasimba, zvichikanganisa zvakananga kushandiswa kwesimba uye kuchengetedzwa kwezviwanikwa mukuvaka.
Zvishandiso Sainzi muElectronics neTekinoroji
Nguva yedu yedhijitari yakavakirwa pamisimboti yesainzi yezvinhu. MaSemiconductor, musimboti wezvemagetsi, anowanikwa nekuda kwehunyanzvi hwezvinhu zvesilicon. Kugadzirwa kwematransistors, ma microchips, uye gare gare, ma integrated circuits zvakachinja mashandiro emakombiyuta nekutaurirana, zvichikonzera mafoni, makomputa, nematerevhizheni izvo zvava kukosha muhupenyu hwemazuva ano.
Tekinoroji yemabhatiri ndeimwe nzvimbo uko kufambira mberi mune zvesainzi yezvinhu kwakakosha. Mabhatiri eLithium-ion, semuenzaniso, anovimba nezvinhu zvakagadzirwa zvakananga zvinogonesa magetsi anotakurika, mota dzemagetsi, uye kuchengetwa kwesimba rinodzokororwa. Tsvagiridzo yezvinhu zvitsva, zvakaita semaelectrolyte emuchadenga uye macompounds emagetsi epamusoro, inovimbisa kuwedzera kugona uye kuchengetedzeka kwemabhatiri emangwana.
Mashandisirwo Ezuva Nezuva eSainzi yeSimbi neZvinhu
Munhu haagoni kufuratira simba resimbi nesainzi yezvinhu zvemumba. Midziyo yekicheni, mota, uye kunyange midziyo yekubikira yatinoshandisa zvese zvakagadzirwa nekusarudza zvinhu zvine hungwaru uye hunyanzvi. Simbi isina ngura, sarudzo inozivikanwa yemidziyo yekicheni, inobatanidza kuramba ngura nekunaka, zvichibva pakuwedzera chromium musimbi.
Munyaya yezvishandiso zvemunhu, aruminiyamu yakareruka inoshandiswa mumafoni nemalaptop inoenzanisa simba nehuremu, zvichiita kuti zvinhu zvikwanise kutakurwa pasina kukanganisa kugara kwenguva refu. Kunyatsosarudzwa kwearuminiyamu uye hunyanzvi hwekugadzira kunoita kuti zvishandiso izvi zvizadzise zvinodiwa nevashandisi.
Kufambira Mberi Kwezvekurapa Nezvehutano
Basa rehutano rakabatsirwawo zvikuru nekufambira mberi mune zvesainzi yezvinhu. Midziyo yekuvhiya, maprosthetics, uye maimplants, semuenzaniso, zvino zvakagadzirwa nezvinhu zvinoenderana nehupenyu zvinoderedza njodzi yekurambwa uye zvinovandudza mhedzisiro yemurwere. Titanium, inozivikanwa nesimba rayo uye kusaita kwayo zvakanyanya, inoshandiswa zvakanyanya mukutsiva majoini uye maimplants emazino.
Zvinhu zveNanomaterials ne biomaterials zviri padanho rekutsvaga mishonga, zvichipa mikana yekupa mishonga, kurapwa kwegomarara, uye hunyanzvi hwekugadzira tishu. Zvinhu zvehunyanzvi zvinogona kupindura mamiriro emuviri zviri kugadzira nzira yekuvandudza mukuongorora nekurapa, zvichishandura mushonga wemazuva ano.
Mhinduro dzezvakatipoteredza uye dzinogara kwenguva refu
Nekusimbiswa kuri kuramba kuchienderera mberi, nyanzvi dzesimbi nesainzi yezvinhu zviri pamberi mukugadzira zvinhu zvine hushamwari nezvakatipoteredza. Kudzokorodza simbi dzakadai searuminiyamu, mhangura, nesimbi kunoita basa guru mukuchengetedza zviwanikwa zvechisikigo uye kuderedza kushandiswa kwesimba. Kugadzirwa kwemapolymers anoora uye zvinhu zvinosanganiswa senzira dzepurasitiki dzechinyakare kunokurudzirwawo nesainzi yezvinhu, nechinangwa chekuderedza kukanganisa kwezvakatipoteredza.
Uyezve, kufambira mberi kwezvinhu zvekushandisa tekinoroji yesimba rinogona kudzokororwa, zvakaita sema "photovoltaic cells" e "solar panels" uye "metals" e "wind turbine blades", zvakakosha mukuchinja kwenyika kuenda ku "sustainable energy sources". Zvitsva zviri kutarisana nekuvandudza kushanda zvakanaka, kugara kwenguva refu, uye kushanda zvakanaka kwemari, zvichiita kuti tekinoroji ye "green" ive nyore kuwana uye ishande.
Remangwana reSainzi yeSimbi neZvinhu
Tichitarisa mberi, mikana iri mu simbi nesainzi yezvinhu inoita seisina muganho. Kuuya kweruzivo rwezvinhu, kusanganisa njere dzekugadzira nesainzi yedata nekutsvaga zvinhu, kuri kukurumidzisa kuwanikwa nekugadzirisa zvinhu zvitsva. Pfungwa dzakadai se 'genome yezvinhu' dziri kusundira miganhu yezvinogona kuitika, zvichivimbisa kukurumidza kutenderera kwekugadzira zvinhu uye hunhu hwezvinhu zvisati zvamboitika.
Kugadzira zvinhu zvinowedzera, kana kuti 3D printing, kunomiririra imwe nzvimbo itsva. Nekubvumira kutonga kwakaringana pamusoro pekuisa zvinhu, tekinoroji iyi iri kugonesa kugadzirwa kwezvivakwa zvakaoma zvingave zvakaoma kana zvisingaite nehunyanzvi hwechinyakare hwekugadzira. Kugona kudhinda simbi nemakompositi mu3D kunovhura mafambiro matsva mumaindasitiri kubva mundege kusvika kuhutano.
mhedziso
Sainzi yesimbi nezvinhu zvakakosha pakufambira mberi uye nyore kwehupenyu hwemazuva ano, nepesvedzero yazvo inotangira pazvinhu zvekutanga zvezvivakwa kusvika kumidziyo yetekinoroji yakanyanya kunaka. Kuenderera mberi kwavo nekutsvaga zvinhu zvitsva nenzira itsva zvinopa vimbiso kwete chete yekuvandudza mashandisirwo ezuva nezuva asiwo yekugadzirisa matambudziko epasi rose mukuchengetedza hupenyu, hutano, nezvimwewo.
Sezvatinofamba nematambudziko ezana remakore rechi21, kunzwisisa nekushandisa sainzi idzi kucharamba kuri kwakakosha, kuchitungamira hunyanzvi hutsva uye kuchigonesa mhinduro dzinosimudzira kunaka uye kuenderera mberi kwehupenyu hwevanhu. Kubatanidzwa kwakasununguka kwesainzi yesimbi nezvinhu zvinofambira mberi muhupenyu hwezuva nezuva kunoratidza kukosha kwazvo uye kugona kunonakidza kuri mberi.
