Eutectic Gallium-Indium: Liquiđ Metal Revolutionizing Electronics Cooling & Flexible Circuits!

blog 2024-11-27 0Browse 0

Trong thế giới công nghệ liên tục phát triển, nhu cầu về các vật liệu mới với đặc tính vượt trội luôn được đặt ra. Và Eutectic Gallium-Indium (EGI) – một hợp kim lỏng ở nhiệt độ phòng – đã nổi lên như một ngôi sao sáng trong lĩnh vực vật liệu điện tử. Vậy EGI là gì và tại sao nó lại trở thành tâm điểm chú ý của các nhà nghiên cứu và kỹ sư?

Khám phá bản chất lỏng của Eutectic Gallium-Indium

EGI là một hợp kim được tạo ra từ hai kim loại: gallium (Ga) và indium (In). Tỷ lệ pha trộn tiêu chuẩn là 67% gallium và 33% indium. Điều đặc biệt của EGI là nó tồn tại ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng (khoảng 15-20°C), do điểm nóng chảy thấp của nó rơi vào khoảng 15.7 °C.

Đặc tính vật lý và hóa học của Eutectic Gallium-Indium

Tính chất	Giá trị
Điểm nóng chảy	~ 15.7°C
Điểm sôi	~ 1800°C
Mật độ	6.29 g/cm³
Điện trở suất	3 x 10⁻⁸ Ω·m (ở nhiệt độ phòng)

EGI có khả năng dẫn điện tốt, không độc hại, và tương đối rẻ so với các vật liệu dẫn nhiệt khác như kim cương hoặc bạc. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm:

Độ nhớt cao: EGI có độ nhớt cao hơn nước ở nhiệt độ phòng, làm cho nó khó chảy trong các khe hẹp.
Khả năng oxy hóa: EGI có thể bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí, dẫn đến hình thành một lớp oxide trên bề mặt, làm giảm khả năng dẫn điện và truyền nhiệt.

Ứng dụng của Eutectic Gallium-Indium trong công nghiệp

Dựa trên những đặc tính độc đáo, EGI được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

Làm mát cho các thiết bị điện tử:

EGI được sử dụng như một chất dẫn nhiệt hiệu quả để làm mát CPU, GPU và các chip điện tử khác. Nó có thể lấp đầy khoảng trống nhỏ giữa chip và heatsink, cải thiện hiệu suất truyền nhiệt và giảm nhiệt độ hoạt động của thiết bị.

Sản xuất pin lithium-ion: EGI được sử dụng trong dung dịch điện phân của pin lithium-ion, giúp cải thiện tính năng an toàn và hiệu suất của pin.
Chế tạo cảm biến và thiết bị MEMS: EGI có thể được sử dụng để tạo ra các bộ phận chuyển động chính xác cho cảm biến và thiết bị vi cơ điện (MEMS) nhờ khả năng lỏng ở nhiệt độ phòng.
Các ứng dụng mới nổi:

Nghiên cứu đang được tiến hành để khám phá tiềm năng của EGI trong các lĩnh vực khác như in ấn 3D, sản xuất năng lượng mặt trời và chế tạo thiết bị y tế.

Sản xuất và xử lý Eutectic Gallium-Indium

EGI được sản xuất bằng cách nung chảy gallium và indium với tỷ lệ chính xác. Quá trình này thường được thực hiện trong môi trường trơ như argon hoặc nitơ để tránh oxy hóa kim loại. Sau khi nấu chảy, EGI được làm nguội và đông cứng thành khối kim loại lỏng.

Để sử dụng EGI trong các ứng dụng cụ thể, nó cần được xử lý và gia công theo yêu cầu. Các phương pháp gia công phổ biến bao gồm:

Sơn: EGI có thể được sơn lên bề mặt bằng tay hoặc máy tự động.
Đúc: EGI lỏng có thể được đổ vào khuôn để tạo ra các hình dạng phức tạp.
In 3D: Nghiên cứu đang được tiến hành để sử dụng EGI trong in ấn 3D, mở ra khả năng tạo ra các cấu trúc vi cơ điện phức tạp.

Tương lai của Eutectic Gallium-Indium

Với những đặc tính ưu việt và tiềm năng ứng dụng rộng lớn, EGI đang được xem là một vật liệu có tương lai sáng trong ngành công nghiệp điện tử. Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực khắc phục những nhược điểm hiện tại của EGI và khám phá thêm nhiều ứng dụng mới cho nó.

Hãy cùng theo dõi sự phát triển của EGI trong những năm tới!