壁際に投げつけて、ゆっくりと床に落ちていくベタベタした伸縮性のある姿に出くわしたことがあるに違いない。ヤモリのつま先も同じようにネバネバしているという誤解がある。
しかし、もしヤモリの足の指がそのような粘着性で動くとしたら、ヤモリは歩くことも走ることも難しくなり、肉食動物は進化の欠如を大いに楽しむことになるだろう。ヤモリの足をよく見てみると、足の指は実際、柔らかく滑らかである。足の指が表面に「くっつく」のは、セータエと呼ばれる微小繊維が表面に平行に滑ることによって、その繊維が表面に係合したときだけである。
インジウム・ コーポレーションのヒートスプリング®は自然界からヒントを得ています:インジウムの可鍛性は表面抵抗を最小限に抑え、熱の流れを増加させます。ヒートスプリングパターンの山は、ヤモリの足の指の棘のように機能し、ヒートスプリングが表面に密着することを可能にします。
セタエはベータ・ケラチンというタンパク質でできている。ナノレベルでは、セタエの分子間力は1~1000ナノニュートンの接着力をもたらす。強力な接着力は、ヤモリが毎秒約3フィートで垂直に走ることを可能にするが、ヒートスプリングの35psi~100psi以上の圧力範囲に比べれば微々たるものである。
年前、ボブ・ジャレットとジョーダン・ロスによってヒートスプリングが設計されたとき、それは高性能サーマルインターフェイス材料(TIM)の開発という顧客主導のニーズを満たすものでした。当時の従来のポリマーTIMには、ポリマーの低い伝導性による固有の問題がありました。そこで 年未満ヒートスプリングが生まれた。逆に、研究者たちはヤモリのつま先の粘着性が 何百万年もかかった を開発する、 白亜紀の琥珀に閉じ込められたヤモリが証明している。.
インジウム・ヒートスプリングは、その初期の設計段階を通じて、あるいは「進化」と呼ぶべきかもしれませんが、発明者たちがインジウムの表面形状を変えることによって接触抵抗を低減する方法を理解しようとしたため、何度も繰り返されました。パターンを追加することで、接触面積も減少することに留意してください。これは熱伝導の原理とは直感に反するように思われた。しかし、熱抵抗は3つの基本原理(バルク導電率、接触抵抗、ボンドラインの厚さ)から構成されているため、方程式の一部分が他の部分よりも総抵抗に影響を与える可能性がある。インジウムは柔らかく、導電率が高いため、発明者たちはさまざまな表面で遊ぶことができた。
このインジウム膜は、従来のポリマーTIMの欠点(低い導電性と、ポリマーと導電性フィラー間の熱的ミスマッチ)にどのように対処しているのだろうか?ジャレットによれば、「インジウムは......導電性が高く、界面表面への適合性が高い。インジウムは金属なので、その電子で熱(と電気)を伝導するので、熱的ミスマッチは問題になりません。ポリマー、半導体、ポリマーTIMのセラミックフィラーは、格子振動に依存して熱を伝導する。振動数が一致しないと、TIM内の各界面で熱伝導が妨げられる。インジウムのような)導電性金属を使えば、この問題を完全に回避できます」。
今日の世界では、インターネットは、スマートテレビ、時計、冷蔵庫、サーモスタットなど、私たちが最もよく使うものとより密接に絡み合っている。これらの機器は大規模なデータセンターに接続されており、膨大なエネルギーを消費している。より速く、よりエネルギー効率よく、より持続的に動作させるために、液浸冷却は、これらのコンピューティング装置の熱管理に使用される重要な技術です。コンポーネントは、熱伝導性があるが誘電性の液体または冷却剤に "浸漬 "され、熱は冷却剤を循環させることによって放散されます。ヒートスプリングは、その圧縮性と薄型パターンにより、この用途に最適です。
ヒートスプリングは、インジウムコーポレーションが再生とリサイクルプログラムを提供する持続可能な元素である純インジウムで作られています。しかし、用途に応じて、ヒートスプリングは、InSn、InAg、Sn+などの様々な合金でも入手可能です。
インジウム・コーポレーションの研究者は、次世代材料科学の開発において、しばしば自然界にインスピレーションと創造性を求めている。
執筆者:MarComスペシャリスト、クリスチャン・ヴィスキ。


