Tá cineál miotail ann atá an-draíochtúil. Sa saol laethúil, feictear é i bhfoirm leachtach cosúil le mearcair. Má scaoileann tú ar channa é, beidh iontas ort a fháil amach go n-éiríonn an buidéal chomh leochaileach le páipéar, agus go mbrisfidh sé le beagán sractha. Ina theannta sin, má scaoileann tú ar mhiotail cosúil le copar agus iarann, bíonn an staid seo ann freisin, ar féidir an "críochnóir miotail" a thabhairt air. Cad is cúis leis na tréithe sin? Inniu, rachaimid isteach i saol an mhiotail ghailliam.
1. Cén eilimint atá annmiotal gallium
Tá an dúil ghailliam sa cheathrú grúpa tréimhse IIIA sa tábla peiriadach. Tá pointe leá ghailliam íon an-íseal, 29.78 ℃ amháin, ach tá an fiuchphointe chomh hard le 2204.8 ℃. Sa samhradh, bíonn an chuid is mó de ann mar leacht agus is féidir é a leá nuair a chuirtear i mbos na láimhe é. Ó na hairíonna thuas, is féidir linn a thuiscint gur féidir le ghailliam miotail eile a chreimeadh go díreach mar gheall ar a phointe leá íseal. Cruthaíonn ghailliam leachtach cóimhiotail le miotail eile, arb é an feiniméan draíochtúil a luadh níos luaithe é. Níl ach thart ar 0.001% dá ábhar i screamh an Domhain, agus níor aimsíodh a bheith ann go dtí 140 bliain ó shin. Sa bhliain 1871, rinne an ceimiceoir Rúiseach Mendeleev achoimre ar an tábla peiriadach agus thuar sé go raibh dúil eile ann i ndiaidh since faoi bhun alúmanaim, a bhfuil airíonna cosúil le halúmanam aige agus ar a dtugtar “dúil cosúil le alúmanam” air. Sa bhliain 1875, nuair a bhí an t-eolaí Francach Bowabordland ag déanamh staidéir ar dhlíthe líne speictreacha dúile miotail den teaghlach céanna, fuair sé banda éadrom aisteach i sfalerít (ZnS), agus mar sin fuair sé an "dúil cosúil le alúmanam" seo, agus ansin thug sé ainm di i ndiaidh a thíre dhúchais, an Fhrainc (an Ghaill, Laidin Gallia), leis an tsiombail Ga chun an dúil seo a léiriú, agus mar sin ba é gallium an chéad dúil a tuaradh i stair fhionnachtain na ndúile ceimiceacha, agus ansin fuair sé an dúil dheimhnithe i dturgnaimh.
Tá galliam dáilte go príomha sa tSín, sa Ghearmáin, sa Fhrainc, san Astráil, sa Chasacstáin agus i dtíortha eile ar domhan, agus is ionann cúlchistí acmhainní galliam na Síne agus níos mó ná 95% de chistí iomlána an domhain, agus tá siad dáilte go príomha i Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi agus áiteanna eile [1]. Maidir leis an gcineál dáilte, tá báicsít le fáil i Shanxi, Shandong agus áiteanna eile den chuid is mó, méine stáin i Yunnan agus áiteanna eile, agus sfalerít den chuid is mó i Hunan agus áiteanna eile. Ag tús fhionnachtain miotail galliam, mar gheall ar easpa taighde comhfhreagrach ar a úsáid, chreid daoine i gcónaí gur miotal íseal-úsáideachta é. Mar sin féin, le forbairt leanúnach na teicneolaíochta faisnéise agus ré an fhuinnimh nua agus na hardteicneolaíochta, tá aird tugtha ar mhiotal galliam mar ábhar tábhachtach i réimse na faisnéise, agus tá méadú mór tagtha ar an éileamh atá air freisin.
2. Réimsí Iarratais Miotail Gailliam
1. Réimse leathsheoltóra
Úsáidtear galliam go príomha i réimse na n-ábhar leathsheoltóra, agus is é arsanaíd ghailliam (GaAs) an t-ábhar is mó a úsáidtear agus an teicneolaíocht is aibí. Mar iompróir scaipthe faisnéise, is ionann ábhair leathsheoltóra agus 80% go 85% den tomhaltas iomlán galliam, a úsáidtear go príomha i gcumarsáid gan sreang. Is féidir le haimplitheoirí cumhachta arsanaíd ghailliam luas tarchuir cumarsáide a mhéadú go 100 uair luas líonraí 4G, rud a d'fhéadfadh ról tábhachtach a imirt agus muid ag dul isteach sa ré 5G. Thairis sin, is féidir galliam a úsáid mar mheán diomailt teasa in iarratais leathsheoltóra mar gheall ar a shaintréithe teirmeacha, pointe leá íseal, seoltacht theirmeach ard, agus feidhmíocht mhaith sreafa. Is féidir le miotal galliam a chur i bhfeidhm i bhfoirm cóimhiotail bunaithe ar ghailliam in ábhair chomhéadain theirmeacha cumas diomailt teasa agus éifeachtúlacht comhpháirteanna leictreonacha a fheabhsú.
2. Cealla gréine
Tá forbairt na gcealla gréine tar éis dul ó chealla gréine sileacain mhonachriostalach luatha go cealla scannáin tanaí sileacain pholachriostalach. Mar gheall ar an gcostas ard a bhaineann le cealla scannáin tanaí sileacain pholachriostalach, tá cealla scannáin tanaí copair indium gallium seiléiniam (CIGS) aimsithe ag taighdeoirí in ábhair leathsheoltóra [3]. Tá buntáistí ag baint le cealla CIGS maidir le costais táirgthe ísle, táirgeadh baisce mór, agus ráta comhshó fótaileictreach ard, agus dá bhrí sin tá ionchais fhorbartha leathana acu. Ar an dara dul síos, tá buntáistí suntasacha ag baint le cealla gréine arsanaíd ghailliam maidir le héifeachtúlacht chomhshó i gcomparáid le cealla scannáin tanaí déanta as ábhair eile. Mar sin féin, mar gheall ar an gcostas ard táirgthe a bhaineann le hábhair arsanaíd ghailliam, úsáidtear iad faoi láthair den chuid is mó i réimsí aeraspáis agus míleata.
3. Fuinneamh hidrigine
Le feasacht mhéadaitheach ar an ngéarchéim fuinnimh ar fud an domhain, tá daoine ag iarraidh foinsí fuinnimh neamh-inathnuaite a athsholáthar, agus seasann fuinneamh hidrigine amach ina measc. Mar sin féin, cuireann costas ard agus sábháilteacht íseal stórála agus iompair hidrigine bac ar fhorbairt na teicneolaíochta seo. Mar an dúil miotail is flúirseach sa screamh, is féidir le halúmanam imoibriú le huisce chun hidrigin a tháirgeadh faoi choinníollacha áirithe, ar ábhar stórála hidrigine idéalach é. Mar sin féin, mar gheall ar ocsaídiú éasca dhromchla miotail alúmanaim chun scannán dlúth ocsaíd alúmanaim a fhoirmiú, rud a chuireann bac ar an imoibriú, fuair taighdeoirí amach gur féidir le miotail gallium le pointe leá íseal cóimhiotal a fhoirmiú le halúmanam, agus gur féidir le gallium sciath ocsaíd alúmanaim an dromchla a thuaslagadh, rud a ligeann don imoibriú dul ar aghaidh [4], agus is féidir an miotail gallium a athchúrsáil agus a athúsáid. Réitíonn úsáid ábhar cóimhiotal alúmanaim gallium go mór fadhb ullmhúcháin thapa agus stórála agus iompair shábháilte fuinnimh hidrigine, rud a fheabhsaíonn sábháilteacht, geilleagar agus cosaint an chomhshaoil.
4. Réimse leighis
Úsáidtear gallium go coitianta sa réimse leighis mar gheall ar a airíonna radaíochta uathúla, agus is féidir é a úsáid chun íomháú a dhéanamh agus chun meall urchóideacha a chosc. Tá gníomhaíochtaí frithfhungacha agus frithbhaictéaracha soiléire ag comhdhúile gallium, agus sa deireadh thiar baintear steiriliú amach trí chur isteach ar mheitibileacht baictéarach. Agus is féidir cóimhiotail ghailliam a úsáid chun teirmiméadair a dhéanamh, amhail teirmiméadair stáin ghailliam indium, cineál nua cóimhiotail miotail leachtaigh atá sábháilte, neamh-tocsaineach, agus neamhdhíobhálach don chomhshaol, agus is féidir é a úsáid in ionad teirmiméadair mearcair tocsaineacha. Ina theannta sin, cuirtear cion áirithe den chóimhiotal bunaithe ar ghailliam in ionad an amalgam airgid traidisiúnta agus úsáidtear é in iarratais chliniciúla mar ábhar líonta fiaclóireachta nua.
3. Dearcadh
Cé gurb í an tSín ceann de na príomhtháirgeoirí galliam ar domhan, tá go leor fadhbanna fós i dtionscal galliam na Síne. Mar gheall ar an cion íseal de ghailliam mar mhianra tionlacain, tá fiontair táirgthe ghailliam scaipthe, agus tá naisc laga sa slabhra tionsclaíoch. Tá truailliú tromchúiseach comhshaoil ag baint leis an bpróiseas mianadóireachta, agus tá cumas táirgthe ghailliam ard-íonachta sách lag, ag brath go príomha ar ghailliam garbh a onnmhairiú ar phraghsanna ísle agus ghailliam scagtha a allmhairiú ar phraghsanna arda. Mar sin féin, le forbairt na heolaíochta agus na teicneolaíochta, feabhas ar chaighdeáin mhaireachtála daoine, agus cur i bhfeidhm forleathan ghailliam i réimsí na faisnéise agus an fhuinnimh, méadóidh an t-éileamh ar ghailliam go tapa freisin. Beidh srianta dosheachanta ar fhorbairt thionsclaíoch na Síne mar gheall ar an teicneolaíocht táirgthe sách siar de ghailliam ard-íonachta. Tá forbairt teicneolaíochtaí nua thar a bheith tábhachtach chun forbairt ardchaighdeáin eolaíochta agus teicneolaíochta a bhaint amach sa tSín.
Am an phoist: 17 Bealtaine 2023