Иако то можда не знате, савремени свет има много разлога да буде захвалан на ценосферама.
Мало људи зна за њихово постојање, још мање људи зна одакле су. Иако ће брзи поглед на Википедију, извор свих извора, обавестити неупућене да је „ценосфера лагана, инертна, шупља сфера направљена углавном од силицијум диоксида и алуминијума и испуњена ваздухом или инертним гасом, који се обично производи као нуспроизвод сагоревања угља у термоелектранама. Боја ценосфера варира од сиве до скоро беле, а њихова густина је око 0,4–0,8 г/цм3 (0,014–0,029 лб/кубни инч), што им даје велику пловност.“
Међутим, то мало описује праву лепоту ових ситних, али моћних куглица летећег пепела. Јер њихова права снага лежи у разноврсности њихове употребе. Како наводи француски индустријски часопис „Industrie & Technologies“: „Због своје ниске густине, мале величине, сферног облика, механичке чврстоће, високе температуре топљења, хемијске инерције, изолационих својстава и ниске порозности, микросфере [познате и као ценосфере] налазе широк спектар примене у индустрији. Посебно, [идеалне су] за ојачавање материјала или давање својстава отпорности на корозију, или топлотне и звучне изолације премазима или бојама. Могу се описати као мултифункционална пунила и добро се интегришу у смоле и везива као што су термопластике и термореактивне смоле.“
Ценосфере у бојама и премазима
Постоји много употреба ценосфера у индустрији боја и индустријских премаза, због додатних квалитета које пружају. На пример, ценосфере се често користе у премазима за контролу инфрацрвеног зрачења, што тим премазима даје предност у односу на оне који само покушавају да ограниче топлотну проводљивост.
У међувремену, стручњаци за премазе у компанији Petra Buildcare Products објашњавају како ценосфере „... побољшавају квалитет боје побољшањем запремине и густине производа. Након наношења на зид, керамичке перле имају тенденцију да се скупљају, стварајући тако чврсто збијени филм на зиду.“
Ценосфере у синтактичким пенама
Ценосфере се често користе за прављење „синтаксичких пена“. То су специјализоване чврсте материје које користе ценосфере као пунило како би пружиле бројне предности, од ниже цене, до додатне чврстоће, звучне изолације, пловности и термичке заштите.
Стручњаци у компанији Engineered Syntactic Systems описују синтактичку пену на следећи начин;
„Синтаксички“ део се односи на уређену структуру коју пружају шупље сфере. Термин „пена“ се односи на ћелијску природу материјала. Захваљујући својим јединственим својствима високе чврстоће при ниској густини, синтактичка пена се широко користи у подморским применама за спасавање. Синтаксички материјали су отпорни на комбиновани ефекат хидростатичког притиска и дуготрајног излагања, што их чини идеалним за океанске пројекте као што су пловци за каблове и тврде лопте и подршка за инструменте. Такође пружају чврстоћу и структурни интегритет уз знатно мању тежину по запремини од већине традиционалних материјала, што их чини атрактивним избором у многим одбрамбеним и грађевинским применама.
Ценосфере у бушењу нафте
За доказ непознатог значаја ценосфера, не морате тражити даље од виталне улоге коју играју у нафтној индустрији. Јер, док сви знају за значај нафте у савременом свету, мало је позната чињеница да су ценосфере, како наводи француски индустријски часопис „Industrie & Technologies“, „...коришћене већ неколико година у области бушења нафте за смањење густине цементне пасте од нафте без повећања садржаја воде.“
Ценосфере у пластици и полимерима
Ценосфере се такође користе у производњи пластике и полимера, јер њихов облик или чврстоћа који се могу обликовати помажу у избегавању скупљања термопластике и термореактивне пластике.
Такође се користе у модерним композитима у аутомобилској индустрији. На пример, Шевролет Корвета из 2016. године садржи „композит за обликовање лимова у коме стаклене микросфере замењују калцијум-карбонатно пунило и смањују тежину модела Стингреј Купе за 9 кг“. Потпредседник произвођача, Континентал Струцтурал Пластикс Инк., Пробир Гуха, објашњава разлог за укључивање ценосфера у композит, рекавши да „типична СМЦ формула за ову врсту примене у возилу садржи 20% запремине арматуре од стаклених влакана, 35% смоле и 45% пунила, обично калцијум-карбоната“, додајући да је „овај нови СМЦ [композит за обликовање лимова] конкурентан по цени са алуминијумом“.
Ценосфере у бетону
Годинама су ценосфере биле користан адитив бетону, пружајући додатну чврстоћу и/или звучну изолацију, а истовремено смањујући густину. Џеф Жирар, председник Института за бетонске плоче, објашњава ове предности рекавши: „У теорији, ценосфере могу заменити део песка нормалне тежине који се користи у бетону. Ценосфере имају густину мању од воде (у просеку 0,7 наспрам 1,0 код воде); честице кварцног песка обично имају густину од око 2,65. То значи да 1 фунта ценосфера заузима исту апсолутну запремину као око 3,8 фунти песка.“
„Индустри и технологије“ такође наводи употребу ценосфера као средства за смањење буке, наводећи да се „[Ценосфере користе] у грађевинским материјалима за олакшавање бетона, уз одржавање чврстоће на притисак од 30 MPa при густини од 1,6 T/m3, побољшавајући њихову непропусност и смањујући пренос звука. На пример, Санктпетербуршки научно-технички центар примењених нанотехнологија (НТЦАН) је укључен у изградњу мостова са таквим бетонима у Русији, [за тишу површину пута]. Ценосфере се такође користе за побољшање топлотних и звучноизолационих својстава малтера, малтера и гипса, који се користе за зидове, подове и плафоне. Додавање 40% запремине ценосфера преполовљује коефицијент преноса буке.“
Ценосфере у фармацеутским производима
Ценосфере се користе у фармацеутској индустрији већ дуги низ година, јер мале куглице могу деловати као готово савршен транспортни уређај када су обложене лековима. Поред тога, како француски индустријски часопис „Industrie & Technologies“ напомиње, „Ценосфере прекривене сребрним оксидом могу се, на пример, интегрисати у завоје како би се убрзало зарастање рана.“
Ценосфере у напредним индустријама
Много истраживања се спроводи како би се откриле нове примене за овај свестрани нуспроизвод. На пример, развијају се нови катализатори за процес оксидације метана коришћењем магнетних ценосфера.
Ценосфере се такође користе у развоју металних матричних композита (MMC), разних материјала који покушавају да комбинују високу апсорпцију енергије, отпорност на ударце и ниску густину сфера са квалитетима других супстанци. Други, попут Пола Бижу-Дувала са Технолошког института Џорџије са седиштем у Атланти, вредно су радили на развоју грађевинских материјала без цемента. Његов рад се наставља, додајући мешавини ценосфера предмете попут бамбуса и металних цеви као средство за проналажење алтернативних, јефтинијих, јачих и еколошки прихватљивијих метода градње.
У међувремену, Институт за хемију и хемијску технологију Руске академије наука у Краснојарску проучава начине на које би се ценосфере могле користити у каталитичким трансформацијама. Док BAE systems покушава да користи ценосфере у бојама као средство за подршку невидљивости у инфрацрвеном спектру, омогућавајући тако војним летелицама да имају „плаштове невидљивости“.
Са тако широким спектром употреба, и још ширим спектром потенцијалних употреба, није ни чудо што интересовање за ценосфере расте. Све док програмери производа траже лагана пунила, побољшане системе за испоруку лекова, побољшане премазе, замене за цемент и композитне адитиве, постојаће потреба за ценосферама. Поред тога, са повећаним истраживањем нових употреба ових свестраних сфера, само ће време показати где лежи будућност ценосфера.
Време објаве: 28. децембар 2021.