11:46
Превращение цемента в металл может стать новым методом изготовления электронных устройств
Известно, что в стародавние времена
алхимики занимались активными поисками "философского камня" и других
путей превращения одних химических элементов в другие. И также известно,
что эти поиски не увенчались успехом, хотя они стали основой и положили
начало такой науки как химия. В настоящее время в мире имеются
современные "алхимики", ученые, которые научились чудесным образом
превращать одно вещество в другое, используя для этого не средневековую
магию, а лазеры и другие самые современные технологии. Международная
группа ученых из Японии, Финляндии, Америки и Германии, возглавляемая
исследователями из Национальной лаборатории Аргонна, разработала
технологию превращения жидкого цементного раствора в жидкий металл,
которая может использоваться для изготовления электрических схем
электронных устройств и узлов, обладающих чрезвычайно высокой
коррозионной стойкостью.
В описании разработанной технологии,
которое было опубликовано в журнале "The Proceeding" американской
Национальной Академии Наук (National Academy of Sciences), описывается
процесс нагрева с помощью лазера специального цементного состава до
температуры в 2000 градусов по шкале Цельсия. Используя технологию
аэродинамического взвешивания, которая позволяет поднять материал над
какой-либо поверхностью при помощи давления газа, исследователи получили
возможность весьма точно управлять процессом охлаждения нагретой
цементной смеси. В результате нагрева и последующего охлаждения
получается керамический материал с гладкой поверхностью, через который
могут проходить свободные электроны, другими словами, через который
способен течь электрический ток.
У
разработанной учеными технологии имеется потенциал стать тем, что
коренным образом изменит существующие технологии производства
электронных устройств, даже электроники потребительского класса,
мобильных телефонов, iPad-ов, компьютеров и телевизоров. "У нового
"цементного" токопроводящего материала имеется огромная область
применения, к примеру, в качестве материала тонкопленочных резисторов,
которые используются при изготовлении жидкокристаллических панелей,
панели монитора, с которого вы, вероятно, читаете сейчас этот текст" -
рассказывает ученый-физик Крис Бенмор (Chris Benmore) в официальном
пресс-релизе Национальной лаборатории Аргонна, - "Точно такой же процесс
лазерного нагрева при аэродинамическом взвешивании может использоваться
для превращения других видов цемента в полупроводниковые материалы и
материалы, обладающие иными электрическими свойствами. Теперь мы знаем,
при каких условиях можно получать токопроводящие материалы, и в будущем,
я уверен, мы найдем несколько иные условия обработки, при которых
получаемые материалы будут проводить электрический ток особым способом".
Технология
превращения цемента в "жидкий металл" представляет собой жизнеспособную
производственную технологию. Но, как указывает аналитик Блэйн Броунелл
(Blaine Brownell), процессы изготовления самих цементных составов и
процессы превращения их в токопроводящие материалы являются весьма и
весьма энергоемкими процессами. Помимо этого, пока еще абсолютно
неизвестно влияние, которое могут оказывать подобные материалы на
окружающую среду. Вследствие этих и множества других причин, новые
цементно-металлические технологии могут использоваться только при
изготовлении электронных узлов космической, военной и другой аппаратуры
специального назначения, дорогой, выпускаемой небольшими партиями или
единичными экземплярами.