갈린스탄 주

Galinstan
갈린스탄 주
Galinstan on glass.jpg
깨진 온도계에서 나온 갈인스턴, 유리 조각을 쉽게 적신다.
물리적 성질
밀도(수치)6.44 g/cm3(20°C에서)
열적 특성
용해 온도(Tm)-19℃
특정 열 용량(c)J·kg·K−1−1 296
출처[1][2][3]

갈인스탄탄은 갈륨, 인듐, 주석으로 구성된 어텍틱 합금의 브랜드명으로 -19℃(-2℃)에서 녹아서 상온에서 액체상태다.[4] 보다 느슨하게, 갈인스탄은 일반적으로 +11 °C(52 °F)에서 용해되는 다양한 유사 합금의 공통 명칭으로도 사용된다.

갈인스탄은 68.5% Ga, 21.5% In, 10.0% Sn(중량 기준)으로 구성돼 있다.[5]

성분 금속의 낮은 독성과 낮은 반응성 때문에, 많은 응용에서, 갈인스탄은 유독성 액체 수은이나 반응성 NaK(소듐-칼륨 합금)를 대체했다.

이름

'갈린스탄'이란 이름은 갈륨, 인듐, 스탠넘("틴"을 뜻하는 라틴어)의 포르만테우(Portmantau)이다.

브랜드명 '갈린스탄(Galinstan)'은 독일 기업 게라템메디컬AG의 등록 상표다.

물리적 성질

갈인스탄은 습기가 많고 유리를 비롯한 많은 물질에 달라붙어 수은에 비해 사용이 제한된다.

사용하다

무독성 갈인스탄탄은 온도계의 수은을 대체한다. 튜브 내부는 유리가 젖지 않도록 산화 갈륨으로 코팅해야 한다.

갈인스탄은 수은보다 반사율이 높고 밀도가 낮다. 천문학에서, 그것은 액체 미러 망원경에서 수은을 대체할 수 있다.[9]

실온의 액체인 갈인스탄과 같은 금속이나 합금은 컴퓨터 하드웨어 냉각의 열 인터페이스로서 오버클럭커와 매니아에 의해 종종 사용되는데, 컴퓨터 하드웨어 냉각의 열 인터페이스로 열전도가 높고, 열전도는 데모에서 달성되는 CPU 처리 속도와 약간 더 높은 클럭 속도를 허용할 수 있다.경쟁적인 오버클락도 있다. 열전도율이 각각 73, 38.4 W/mK인 Thermal Grizzly Conductionanut과 Coolaboratory Liquid Ultra가 두 가지 예다.[10][11] 갈인스탄탄은 도포하기 쉽고 하드웨어 손상 위험이 낮은 일반 열화합물과 달리 전기 전도성이 뛰어나 히팅크에 많이 사용되는 알루미늄을 비롯한 많은 금속에서 액체 금속의 부서짐을 유발한다. 이러한 어려움에도 불구하고 응용프로그램을 성공적으로 사용하는 사용자는 좋은 결과를 보고한다.[12] 소니 인터랙티브 엔터테인먼트는 2020년 8월 플레이스테이션 5에서 사용할 [13]수 있도록 양산에 적합한 갈인스턴 기반 열 인터페이스 솔루션을 특허로 냈다.

갈인스탄탄은 인듐이 열 중성자에 대한 흡수 단면이 높아 이를 효율적으로 흡수하고 핵분열 반응을 억제하기 때문에 냉각 핵분열 기반 원자로에 사용하기 어렵다. 반대로 핵융합로 냉각제 가능성으로 조사되고 있다. 그것의 비반응성은 리튬과 수은과 같은 다른 액체 금속들보다 더 안전하게 만든다.[14]

갈인스턴은 소프트로보틱스와 스트레칭이 가능한 전자제품에서 액체, 변형 가능한 도체로 사용된다. 갈인스턴은 인덕터 코일 및 연성 캐패시터용 유전체 복합체의 전도성 소자뿐만 아니라 배선, 상호 연결 및 전극을 교체하는 데 사용될 수 있다.[15]

엑스선 장비

고정 조직(마우스 뇌 등)의 X선 위상 현미경 검사를 위한 9.25 keV X선(갈륨 K-알파선)의 초고강도 선원과 약 1입방 마이크로미터의 3D 복셀은 액체금속 갈인스타노드를 사용하는 X선 선원으로 구할 수 있다.[16] 금속은 노즐에서 빠른 속도로 아래로 흘러내려가고, 고강도 전자원이 그 위에 집중된다. 금속의 빠른 흐름은 전류를 전달하지만, 물리적 흐름은 (강제결합 열 제거로 인한) 많은 양극 난방을 방지하며, 갈인스탄의 높은 비등점은 양극의 기화를 억제한다.[17]

참고 항목

참조

  1. ^ Hodes, Marc; Zhang, Rui; Steigerwalt Lam, Lisa; Wilcoxon, Ross; Lower, Nate (2014). "On the Potential of Galinstan-Based Minichannel and Minigap Cooling". IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology. 4 (1): 46–56. doi:10.1109/tcpmt.2013.2274699. ISSN 2156-3950.
  2. ^ a b c "Experimental Investigations of Electromagnetic Instabilities of Free Surfaces in a Liquid Metal Drop" (PDF). International Scientific Colloquium Modelling for Electromagnetic Processing, Hannover. March 24–26, 2003. Retrieved 2009-08-08.
  3. ^ a b ZHANG (2019). "Characterization of Triboelectric Nanogenerators". Flexible and stretchable triboelectric nanogenerator devices – toward self-powered ... systems. WILEY. p. 70. ISBN 978-3527345724. OCLC 1031449827.
  4. ^ Surmann, P; Zeyat, H (Nov 2005). "Voltammetric analysis using a self-renewable non-mercury electrode". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 383 (6): 1009–1013. doi:10.1007/s00216-005-0069-7. PMID 16228199.
  5. ^ Liu, Jing (2018-07-14). "Ch 5 Preparations and Characterizations of Functional Liquid Metal Materials". Liquid metal biomaterials : principles and applications. Yi, Liting. Singapore. p. 96. ISBN 9789811056079. OCLC 1044746336.
  6. ^ Liu, Tingyi; Kim, Chang-Jin "CJ" (2012). "Characterization of Nontoxic Liquid-Metal Alloy Galinstan for Applications in Microdevices". Journal of Microelectromechanical Systems. 21 (2): 448. CiteSeerX 10.1.1.703.4444. doi:10.1109/JMEMS.2011.2174421.
  7. ^ Jeong, Seung Hee; Hagman, Anton; Hjort, Klas; Jobs, Magnus; Sundqvist, Johan; Wu, Zhigang (2012). "Liquid alloy printing of microfluidic stretchable electronics". Lab on a Chip. 12 (22): 4657–64. doi:10.1039/c2lc40628d. ISSN 1473-0197. PMID 23038427.
  8. ^ Handschuh-Wang, Stephan; Chen, Yuzhen; Zhu, Lifei; Zhou, Xuechang (2018-06-20). "Analysis and Transformations of Room-Temperature Liquid Metal Interfaces – A Closer Look through Interfacial Tension". ChemPhysChem. 19 (13): 1584–1592. doi:10.1002/cphc.201800559. ISSN 1439-4235.
  9. ^ Minerals Yearbook Metals and Minerals 2010 Volume I. Government Printing Office. 2010. p. 48.4. 48.4페이지 추출
  10. ^ "Thermal Grizzly High Performance Cooling Solutions – Conductonaut". Thermal Grizzly. Retrieved 2019-12-18.
  11. ^ Wallossek 2013-10-21T06:00:01Z, Igor. "Thermal Paste Comparison, Part Two: 39 Products Get Tested". Tom's Hardware. Retrieved 2019-12-18.
  12. ^ "Liquid Metal Laptop Cooling". Archived from the original on 2021-12-22. Retrieved 2021-03-05.
  13. ^ "WIPO Patentscope: "WO2020162417 - Electronic apparatus, semiconductor device, insulating sheet, and method for manufacturing semiconductor device". Retrieved 2020-10-24.
  14. ^ Lee C. Cadwallader (2003). "Gallium Safety in the Laboratory" (preprint). Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  15. ^ Bury, Elizabeth; Chun, Seth; Koh, Amanda S. (2021). "Recent Advances in Deformable Circuit Components with Liquid Metal". Advanced Electronic Materials. 7 (4): 2001006. doi:10.1002/aelm.202001006. ISSN 2199-160X.
  16. ^ Hemberg, O.; Otendal, M.; Hertz, H. M. (2003). "Liquid-metal-jet anode electron-impact x-ray source". Appl. Phys. Lett. 83: 1483. doi:10.1063/1.1602157.
  17. ^ Töpperwien, M.; et al. (2017). "Three-dimensional mouse brain cytoarchitecture revealed by laboratory-based x-ray phase-contrast tomography". Sci. Rep. 7: 42847. doi:10.1038/srep42847.

원천

  • Scharmann, F.; Cherkashinin, G.; Breternitz, V.; Knedlik, Ch.; Hartung, G.; Weber, Th.; Schaefer, J. A. (2004). "Viscosity effect on GaInSn studied by XPS". Surface and Interface Analysis. 36 (8): 981. doi:10.1002/sia.1817.
  • Dickey, Michael D.; Chiechi, Ryan C.; Larsen, Ryan J.; Weiss, Emily A.; Weitz, David A.; Whitesides, George M. (2008). "Eutectic Gallium-Indium (EGaIn): A Liquid Metal Alloy for the Formation of Stable Structures in Microchannels at Room Temperature". Advanced Functional Materials. 18 (7): 1097. doi:10.1002/adfm.200701216.