Материалы портала «Научная Россия»

Разгадана тайна появления металлических усов в электрических приборах

Разгадана тайна появления металлических усов в электрических приборах
Долгое время ученые были озадачены появлением металлических нитей между электропроводами в различных приборах, которые, вероятно, были одной из причин выхода из строя электроники.

Тонкие металлические нити, называемые «усы», были обнаружены когда расследовались причины отказа радиоприборов еще во время Второй мировой войны. Было установлено, что они «прорастают» на гладких поверхностях таких металлов как олово, цинк и кадмий.

В 2005 году АЭС в Коннектикуте  закрыли после короткого замыкания датчика давления, когда сработала ложная тревога. Виновником был металлический ус тоньше, чем человеческий волос, который пророс внутри электродатчика.

Металлические усы вывели из строя четыре спутника, вызвав короткое замыкание и нанесли ущерб в десятки миллиардов долларов.

С момента открытия в 1940 году до сих пор механизм формирования усов оставался загадкой. В этом месяце в Physical Review Applied, физик Виктор Карпов из университета Толедо в штате Огайо представил первую теорию, которая количественно объясняет, как образуются металлические усы . 

При помощи современных методов исследований было установлено, что таинственные нити, прорастая, могут коснуться находящихся поблизости электрических компонентов и вызвать короткое замыкание. Эти нити вырастают от одного миллиметра до одного сантиметра в длину. Они тоньше человеческого волоса в десять, а то и в сто раз.

«Повреждения или дефекты могут создать микротрещинки и привести к контакту положительных и отрицательных электрических зарядов. Это приводит к выталкиванию из металла игольчатых нитей», — утверждает Виктор Карпов .

Механизм возникновения загадочных нитей по Карпову зависит от несовершенства металлических поверхностей, на которых могут образовываться небольшие пятна чистого положительного или отрицательного электрического заряда. Подобные заряды отталкиваются друг от друга, производя внешний стресс. Если материал слаб, то металлические усы могут вырасти до 1 см в год. Карпов предполагает, что обработка металлических поверхностей электролитами, которые содержат свободно движущиеся заряды, могут нейтрализовать эти электрически заряженные участки и прервать их рост.

 

Источник: news.sciencemag.org

заряд электрический короткое замыкание металлические усы электроника

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий