การปลดล็อกศักยภาพของวัสดุที่มีรูพรุน: ตัวเปลี่ยนเกมในด้านวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์

Biporous เป็นคำที่ใช้ในสาขาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์เพื่ออธิบายวัสดุที่มีรูพรุนหรือโครงสร้างรูพรุนสองแบบที่แตกต่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันเป็นวัสดุที่มีทั้งมาโครและไมโครรูขุมขน

มาโครรูขุมขนเป็นรูขุมขนขนาดใหญ่ที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ในขณะที่ไมโครรูขุมขนเป็นรูขุมขนเล็กที่ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ในการสังเกต โดยทั่วไปวัสดุที่มีรูพรุนสองชนิดจะมีรูพรุนทั้งสองประเภทรวมกัน ซึ่งสามารถให้คุณสมบัติเฉพาะตัวและข้อได้เปรียบเหนือวัสดุที่มีโครงสร้างรูพรุนเพียงประเภทเดียว

ยกตัวอย่างเช่น เซรามิกที่มีรูพรุนสามารถแสดงทั้งความแข็งแรงสูงและความเหนียวสูงเนื่องจากการรวมกันของมาโครและ ไมโครรูขุมขน รูพรุนขนาดใหญ่สามารถให้พื้นที่สำหรับการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว ลดความเข้มข้นของความเค้น และเพิ่มความเหนียวของการแตกหัก ในขณะที่รูพรุนขนาดเล็กสามารถปรับปรุงฉนวนกันความร้อนและคุณสมบัติทางกลของวัสดุโดยการลดความหนาแน่นของวัสดุ วัสดุที่มีรูพรุนถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงการเร่งปฏิกิริยา การกรอง และการเก็บสะสมพลังงาน นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจเพื่อใช้ในการปลูกถ่ายทางชีวการแพทย์ เช่น การฝังกระดูก ซึ่งการผสมผสานระหว่างความแข็งแรงสูงและความเหนียวสูงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรับประกันความทนทานและการใช้งานในระยะยาว