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九哥:苹果液态金属到底是什么鬼?  

2015-06-19 11:06:23|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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苹果及其液态金属材料合作伙伴Liquidmetal日前又被授予两项液态金属工艺方面的新专利。而且,早在2012年Liquidmetal公司CEO汤姆-史蒂皮(Tom Steipp)就在讲话中确认了未来苹果产品将会采用液态金属的消息。


其实液态金属技术并不新鲜,其最早用于芯片散热技术,美国公司在美国和中国提出专利申请要晚于中科院专家实验室。



液态金属是个什么鬼?


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说到Liquidmetal,大家会想起《魔鬼终结者2》里的那位T1000 ,看起来好像非常高科技。其实Liquidmetal是一种液态金属,是锆、钛、铜、镍、铝五种金属的合金,在常温下是固体的,和金银铜铁之类的普通金属没什么两样。因为是多种金属混合的非晶型合金,Liquidmetal很多时候表现很像玻璃,没有一个固定的熔点(会渐渐软掉),而且受大力撞击时都一样会碎裂,而不是变形。


星际旅行必备


散热:使用电脑时,电脑会发出嗡嗡声,这是CPU散热导致的。

2014年10月,国外媒体发现苹果公司在韩国申请了一项与新一代散热器相关的专利。在这项专利中,苹果公司介绍了新的使用液态金属制作的散热器。这种散热器会通过自然的空气对流或者空气强制对流来散热,或者是液体相位变化或液体冷却来散热。

高尔夫球杆杆头:早先最主要的应用是做高尔夫球杆的杆头,利用它弹性好的特性,可以把球击得更远。但是不幸的是,因为它易碎的关系,很多人花了大钱买回家之后,打没多久突然就看到自已的杆头“爆碎”。

穿甲弹弹头:于是该生产公司投入资金改善合金的组成,并改善生产方式后,Vitreloy被美国陆军拿来做穿甲弹的弹头、被NASA拿来做Genesis宇宙飞船上的太阳风收集器、被BP拿来做钻油平台的钻头。

除了散热,液态金属的优异性能还非常广泛。美国伊利诺伊大学香槟分校就曾研发出一种“液态金属胶囊电路”。比如在星际旅行中,飞船一旦出现故障很难更换设备,一旦设备中的电路因破损或外力“罢工”,液态金属胶囊电路就好比强心针一样立竿见影。利用外力“砸开”一个装载有修复材料的微型胶囊,让释放出的液态金属填充在破损的设备“伤口”中,可以使电流重新恢复工作。

这种微胶囊“治愈”了大部分测试电路,在1微秒之间就能让电压恢复到正常值。航空航天技术专家斯科特?怀特认为,这一技术真正的应用领域是那些设备出了故障很难修复或被取代的领域。


中国最早提出相关专利


随着计算机芯片集成度提高、尺寸减小及增加时钟频率,热障问题日益严峻。现有芯片有的产生热量已经达七八十瓦,由此导致芯片工作稳定性降低,增加了出错率。因此各国都投入资金研发芯片散热技术。

中国科学院理化技术研究所刘静和他的团队比美国公司提出相关专利要早。他们研发的液态金属,是优异材料的典型代表。其导热系数是水的60~70倍,捕获热量的能力比水强得多。要知道,液态金属的沸点高达2000℃,抗击极端温度的能力非常突出。

 这种神奇的金属和“苹果”未来将使用的完全不同。实验室里烧杯中银白色的金属就像外表镀了一层有光泽的奶油,在常温下还可以流动。而它的主要成分是镓,性质稳定且无毒。

最终,他们研发出了以镓为主要成分的低熔点合金,目前,这种合金已成功应用在电脑CPU散热器中。CPU工作时产生的热量会随着流动的金属快速散去,从而保证系统的高速运转。



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