فلز مایع (Liquid Metal)
مقدمه
فلز مایع یکی از نوآوری‌های نوین در زمینه خنک‌سازی قطعات الکترونیکی است که به دلیل رسانایی حرارتی بسیار بالا و پایداری در دماهای بالا، مورد توجه شرکت‌های بزرگ قرار گرفته است. سونی برای اولین‌بار در کنسول‌های بازی، از این فناوری در پلی‌استیشن ۵ استفاده کرد. این مقاله به بررسی ساختار فلز مایع، کاربرد آن در PS5 و دیگر حوزه‌ها و معرفی برندهای تولیدکننده آن می‌پردازد.
ساختار فلز مایع
فلز مایع، به طور معمول ترکیبی از فلزات نرم با نقطه ذوب پایین است که در دمای اتاق یا نزدیک به آن به حالت مایع باقی می‌مانند. معروف‌ترین ترکیب‌های فلز مایع شامل گالیوم (Gallium)، ایندیم (Indium)، قلع (Tin)، و بعضاً مقدار کمی روی (Zinc) هستند.
ویژگی‌های مهم فلز مایع:
رسانایی حرارتی بسیار بالا (بیش از 70 وات بر متر کلوین)
پایداری در برابر اکسید شدن (با استفاده از آلیاژهای بهینه)
انعطاف‌پذیری و انتقال حرارت سریع
عدم تبخیر سریع در دماهای بالا
کاربرد فلز مایع در پلی‌استیشن ۵
در پلی‌استیشن ۵، پردازنده مرکزی (SoC) تحت بار پردازشی شدید دمای بالایی تولید می‌کند. برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد و افت عملکرد، سونی تصمیم گرفت به‌جای خمیر حرارتی معمولی (Thermal Paste) از فلز مایع استفاده کند.
مزایای استفاده از فلز مایع در PS5:
کاهش دمای پردازنده تا 10 درجه سانتی‌گراد نسبت به خمیر حرارتی سنتی
پایداری عملکرد کنسول در بازی‌های سنگین
افزایش عمر مفید قطعات داخلی
برای جلوگیری از نشت فلز مایع (که رسانای الکتریسیته نیز هست)، سونی طراحی خاصی برای محفظه پردازنده به کار برده است که از تماس مستقیم آن با سایر اجزای برد جلوگیری می کند.
کاربردهای دیگر فلز مایع
علاوه بر کنسول‌های بازی، فلز مایع در صنایع مختلف کاربرد دارد:
کامپیوترهای شخصی و لپ‌تاپ‌ها:
در خنک‌کننده‌های پیشرفته CPU و GPU برای گیمرها و مهندسان
به‌خصوص در لپ‌تاپ‌های گیمینگ برندهایی مانند ASUS ROG
صنعت فضایی و هوافضا:
استفاده به عنوان انتقال‌دهنده حرارت در تجهیزات حساس فضایی
روباتیک و الکترونیک نرم (Soft Electronics):
به دلیل قابلیت انعطاف و هدایت الکتریکی، در ساخت مدارهای انعطاف‌پذیر کاربرد دارد
حسگرها و فناوری پزشکی:
به‌کارگیری در ساخت حسگرهای انعطاف‌پذیر و دقیق
برندهای مطرح تولیدکننده فلز مایع
Thermal Grizzly (Conductonaut)
معروف‌ترین و پراستفاده‌ترین برند در بین حرفه‌ای‌ها
رسانایی حرارتی تا 73 W/mK
Coollaboratory (Liquid Ultra, Liquid Pro)
برند قدیمی و شناخته‌شده در تولید فلز مایع برای خنک‌کننده‌های حرفه‌ای
Phobya Liquid Metal
مناسب برای سیستم‌های حرفه‌ای و اقتصادی
Thermaltake و EKWB
تولیدکنندگان خنک‌کننده‌هایی که با فلز مایع سازگار هستند
نتیجه‌گیری
فلز مایع با عملکرد فوق‌العاده در انتقال حرارت، به عنوان جایگزینی قدرتمند برای خمیرهای حرارتی سنتی در حال گسترش در صنایع مختلف است. استفاده از آن در پلی‌استیشن ۵ نشان‌دهنده اعتماد شرکت‌های بزرگ به این فناوری است. با پیشرفت تکنولوژی، انتظار می‌رود کاربردهای فلز مایع در محصولات مصرفی و صنعتی گسترش بیشتری پیدا کند.
