벽에 던지면 천천히 바닥으로 미끄러져 내려가는 끈적끈적한 형상을 본 적이 있을 것입니다. 도마뱀 발가락도 비슷하게 끈적끈적하다는 오해가 있습니다.
하지만 도마뱀 발가락이 지금과 같은 접착력으로 작동한다면 도마뱀이 걷거나 뛰는 것이 너무 어려워 포식자들은 진화의 부족함을 충분히 즐길 수 있을 것입니다. 도마뱀의 발을 자세히 살펴보면 발가락은 실제로 부드럽고 매끄럽게 느껴집니다. 발가락은 발가락을 표면에 평행하게 밀어서 세태라고 하는 미세 섬유가 맞물려 있을 때만 표면에 '붙습니다'.
인디엄 코퍼레이션의 Heat-Spring®은 자연에서 차용한 것으로, 인듐의 가단성이 표면 저항을 최소화하고 열 흐름을 증가시킵니다. 히트-스프링 패턴의 피크는 도마뱀 발가락의 세타와 같은 역할을 하여 히트-스프링이 탄성 스프링이 아닌 표면에 밀착되도록 하며, 이 밀착력은 사이클링 중에 소재가 계속 접촉할 수 있도록 합니다.
세테는 단백질 베타 케라틴으로 만들어져 있습니다. 나노 수준에서, 세타의 분자 간 힘은 1~1000나노뉴턴의 접착력을 가지며, 도마뱀이 초당 약 3피트의 속도로 수직으로 달릴 수 있는 강력한 접착력을 가지지만 35psi에서 100psi 이상의 압력 범위인 Heat-Spring에 비하면 미미한 수준입니다.
인디엄 코퍼레이션의 과학자들은 수년 전 밥 자렛과 조던 로스가 고성능 열 인터페이스 재료(TIM)를 개발하고자 하는 고객 중심의 요구를 충족시키기 위해 Heat-Spring을 설계했을 때 진화 곡선을 훨씬 앞서 나갔습니다. 당시의 기존 폴리머 TIM은 폴리머의 낮은 전도도로 인해 내재적인 문제가 있었습니다. In 1년 미만열-스프링이 탄생했습니다. 반대로 연구자들은 도마뱀 발가락의 끈적거림이 수백만 년이 걸렸습니다. 개발할 수 있습니다, 백악기 호박에 갇힌 도마뱀이 증명하듯.
인듐 히트 스프링은 초기 설계 단계부터 많은 반복을 거쳤는데, 발명가들이 인듐의 표면 형태를 변경하여 접촉 저항을 줄일 수 있는 방법을 이해하려고 노력하면서 '진화'라고 불러야 할지도 모릅니다. 패턴을 추가하면 접촉 면적도 줄어든다는 사실을 기억하세요. 이는 열전달 원리에 반하는 것처럼 보였습니다. 그러나 열 저항은 벌크 전도도, 접촉 저항, 본드 라인 두께라는 세 가지 기본 원리로 구성되므로 방정식의 한 부분이 다른 부분보다 전체 저항에 더 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 인듐은 부드럽고 전도성이 높기 때문에 발명가들은 다양한 표면을 가지고 놀 수 있었습니다.
이 인듐 필름은 기존 폴리머 TIM의 단점(낮은 전도성, 폴리머와 전도성 필러 사이의 열 불일치)을 어떻게 해결하나요? Jarrett에 따르면, "인듐은 전도성이 높고 계면 표면을 매우 잘 따라갑니다. 금속이기 때문에 전자와 함께 열(및 전기)을 전도하므로 열 불일치는 문제가 되지 않습니다. 폴리머, 반도체, 폴리머 TIM의 세라믹 필러는 격자 진동에 의존하여 열을 전도합니다. 진동 주파수가 일치하지 않으면 TIM 내의 각 인터페이스에서 열 전달이 중단됩니다. 전도성 금속(예: 인듐)을 사용하면 이러한 문제를 완전히 방지할 수 있습니다."
오늘날 인터넷은 스마트 TV, 시계, 냉장고, 온도 조절기 등 우리가 가장 많이 사용하는 기기들과 더욱 밀접하게 얽혀 있습니다. 이러한 디바이스는 엄청난 양의 에너지를 소비하는 대규모 데이터 센터에 연결되어 있습니다. 더 빠르고, 더 에너지 효율적이며, 더 지속 가능하게 작동하기 위해 침수 냉각은 이러한 컴퓨팅 장치의 열 관리에 사용되는 핵심 기술입니다. 열 전도성이 있지만 유전체가 있는 액체 또는 냉각수에 구성 요소를 '침수'하고 냉각수를 순환시켜 열을 발산합니다. 히트 스프링은 압축성과 높은 프로파일 패턴으로 인해 이 애플리케이션에 완벽하게 적합합니다.
자연에 대한 또 다른 예로, Heat-Spring은 인디엄 코퍼레이션이 재생 및 재활용 프로그램을 제공하는 지속 가능한 원소인 순수 인듐으로 만들어집니다. 그러나 용도에 따라 InSn, InAg, Sn+를 포함한 다양한 합금으로도 Heat-Spring을 사용할 수 있습니다.
인디엄 코퍼레이션 연구원들은 집착발 도마뱀을 탄생시킨 유전적 진화에 진심으로 감사하며, 차세대 재료 과학을 개발하는 데 있어 영감과 창의성을 얻기 위해 자연계에서 영감을 얻곤 합니다.
MarCom 전문가 Christian Vischi가 작성했습니다.
