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鎵合金將成為射頻電子的未來
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? ? 美國空軍實驗室正在進行鎵液態金屬合金(GaLMA)的研究,該研究的成功有望革新空軍集成系統和任務的電子電路及天線的效率。
GaLMA由液態金屬、鎵以及其他導電金屬組成。美國空軍實驗室研究其在各種射頻電子系統的潛在應用。這種材料輕質、構型可變,對于受尺寸、重量和功率限制的平臺有重要意義,可以最終延長飛行時間,提高負載能力,減少飛機傳統射頻結構造成的空氣動力學阻力。
鎵是一種金屬元素,就像銅、金和銀一樣,該項目負責人Christopher Tabor解釋道,它具有極低的金屬熔點,僅30℃(86F),但不同于常溫下液態的水銀,鎵是無毒的。當鎵和其他金屬如銦結合,形成的新合金的熔點僅-19℃(-2F),低于任一組成元素的熔點。由于低熔點,所以鎵合金材料系統易于成形,具有潛在的應用前景,由此引起了很大的研究興趣。
該項目由空軍研究實驗室的制造材料、傳感器、航空航天系統各部門聯合進行,目前已有3年,距離實際測試還需要5-10年。基于GaLMA的液態電子對于傳統射頻電子而言,是一種全新的方法和完全不同的材料形式。這項技術最主要的障礙在于需要找出這種新型材料與傳統半導體技術的集成方法。另一個挑戰是需要通過合適的布局和通過與多種表面之間相互作用的調整來保證長壽命。
然而,GaLMA對于美國空軍研發實驗室的應用而言,存在很大的潛在價值。最值得一提的是,它可以使天線和電接觸點物理可移動,且可以重新布置,所以電子元件的形狀和功能能夠隨任務需求而變化。該項技術不僅可用于基礎通訊,還可用于更大、更強的情報、監視和偵察。因為一個系統具備了執行多個任務的功能,所以在射頻電子中應用GaLMA還可以減少成本。
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