دھاتیں اور بے ساختہ مرکب

ایٹموں کو تین جہتی خلا میں ٹاپولوجیکل خرابی میں ترتیب دیا جاتا ہے، طویل مدتی وقفہ کے بغیر، لیکن کئی جوہری وقفہ کاری کی حد کے اندر، ایٹموں کی ترتیب کے ابھی بھی کچھ اصول ہیں، لہذا یہ سمجھا جا سکتا ہے کہ بے ساختہ مرکب کی جوہری ساخت "طویل مدتی خرابی، قلیل مدتی آرڈر"۔ عام طور پر یہ بیان کیا جاتا ہے کہ بے ترتیب مرکب دھاتوں کا شارٹ رینج آرڈر ریجن 1.5 nm سے کم ہے، یعنی 4-5 جوہری اسپیسنگ سے زیادہ نہیں، جو انہیں نانو کرسٹلز یا مائیکرو کرسٹلز= شارٹ رینج آرڈر سے ممتاز کرتا ہے۔ کیمیائی شارٹ رینج آرڈر اور ٹاپولوجیکل شارٹ رینج آرڈر میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ کرسٹل عام ترتیب شدہ ڈھانچے ہیں، جبکہ گیسیں، مائعات، اور بے ساختہ ٹھوس غیر منظم ڈھانچے سے تعلق رکھتے ہیں۔ بے ساختہ ٹھوس مواد میں بے ترتیب غیر نامیاتی مواد (جیسے شیشہ)، بے ساختہ پولیمر، اور بے ساختہ مرکبات (جسے دھاتی شیشہ بھی کہا جاتا ہے) شامل ہیں۔

دھاتوں کی بے ساختہ حالتیں پیدا کرنے کی صلاحیت ہمیشہ سے ایک مشکل مسئلہ رہا ہے جسے جدید سائنس دانوں نے سمجھنے پر توجہ مرکوز کی ہے۔ سائنسدانوں نے پایا ہے کہ پگھلنے کے بعد دھاتوں کے اندرونی ایٹم فعال حالت میں ہوتے ہیں۔ جیسے ہی دھات ٹھنڈا ہونا شروع ہوتی ہے، ایٹم آہستہ آہستہ اور ترتیب سے ایک مخصوص کرسٹل اسٹیٹ پیٹرن کے مطابق ترتیب دیں گے کیونکہ درجہ حرارت کم ہوتا ہے، کرسٹل بنتے ہیں۔ اگر ٹھنڈک کا عمل تیز ہو اور ایٹم دوبارہ ترتیب دینے سے پہلے مضبوط ہو جائیں تو بے ساختہ مرکبات پیدا ہوتے ہیں۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ بے ساختہ مرکب تیار کرنے کے لیے ایک اہم ٹیکنالوجی یہ ہے کہ ان کو کیسے جلدی ٹھنڈا کیا جائے۔ بے ساختہ مرکب کی تیاری تیزی سے مضبوطی کے عمل کو اپناتی ہے۔ تیز رفتار گھومنے والے کولنگ رولر میں تیز درجہ حرارت پگھلے ہوئے اسٹیل کو چھڑکیں۔ سٹیل لاکھوں ڈگری فی سیکنڈ کی رفتار سے تیزی سے ٹھنڈا ہوتا ہے، جس سے 1300 ڈگری سٹیل کا درجہ حرارت صرف ایک سیکنڈ کے ایک ہزارویں حصے میں 200 ڈگری سے کم ہو جاتا ہے، جس سے بے ساختہ پٹیاں بنتی ہیں۔

ترقی یافتہ ممالک نے ہمیشہ بے ترتیب مرکب دھاتوں کی تیاری کی ٹیکنالوجی پر تکنیکی لاک ڈاؤن کو سختی سے نافذ کیا ہے۔ تقریباً 20 سال کی مسلسل کوششوں کے بعد، چینی سائنسدانوں نے بالآخر "نویں پانچ سالہ منصوبہ" کی مدت کے دوران بے ساختہ مرکبات کی تیاری میں تکنیکی کامیابیاں حاصل کیں، آزادانہ دانشورانہ املاک کے حقوق کے ساتھ بنیادی ٹیکنالوجی میں مہارت حاصل کی۔ اور 4000 ٹن کی سالانہ پیداوار کے ساتھ ایک صنعتی پیمانہ تشکیل دیتے ہوئے بے ساختہ مرکب دھاتوں کی صنعت کاری میں کامیابیاں حاصل کی گئی ہیں۔ یہ چین کی میٹالرجیکل صنعت میں تکنیکی خلا کو پُر کرتا ہے۔ بے ساختہ مرکب دھاتوں میں کرسٹل لائن کے مقابلے میں جسمانی، کیمیائی اور مکینیکل خصوصیات میں نمایاں تبدیلیاں آئی ہیں۔ مثال کے طور پر لوہے کے غلبہ والے بے ساختہ مرکب کو لیں، اس میں اعلی سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت اور کم نقصان کی خصوصیات ہیں۔ جدید صنعت اکثر اس کا استعمال ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کور بنانے کے لیے کرتی ہے۔ اس وقت، چین مارکیٹ کی ضروریات کے مطابق مختلف تصریحات کی بے ترتیب سٹرپس تیار کرنے کے قابل ہے، جس کی چمک 220 ملی میٹر تک ہے۔ روایتی سلیکون اسٹیل کور ٹرانسفارمرز کے مقابلے میں، اس بے ساختہ مرکب سے بنے ٹرانسفارمرز میں بغیر بوجھ کے نقصانات میں 60% سے 80% تک کمی ہوتی ہے، جس کا توانائی کی بچت کا ایک اہم اثر ہوتا ہے۔ اگر چین میں تمام موجودہ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کو بے ترتیب الائے ٹرانسفارمرز سے تبدیل کر دیا جائے تو ملک کے لیے ہر سال 9 بلین کلو واٹ گھنٹے کی بجلی بچائی جا سکتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ ہر سال 1 ملین کلو واٹ فوسل فیول پاور سٹیشن کم تعمیر کیا جا سکتا ہے، 3.64 ملین۔ ٹن کوئلہ کم کیا جا سکتا ہے، اور 9 ملین کیوبک میٹر سے زیادہ کاربن ڈائی آکسائیڈ اور دیگر اخراج کو کم کیا جا سکتا ہے۔ اس لحاظ سے، بے ساختہ مرکب لوگوں کو "سبز مواد" کے نام سے جانا جاتا ہے۔