Бір смартфонда қанша металл бар?

Қазіргі смартфон сырттай қарағанда қарапайым әрі ықшам құрылғы болып көрінеді, алайда оның тегіс корпусының ішінде күрделі инженерлік жүйе жасырынған. Мұндай құрылғы химия, физика және материалтану жетістіктерін бір арнаға тоғыстырады. Көптеген қолданушы күнделікті пайдаланып жүрген заттың қандай құрамнан тұратыны туралы ойлана бермейді. Ал шын мәнінде оның ішінде әлемнің әр түкпірінен алынған ондаған түрлі элемент бар. Осы құрамды түсіну технологияға және оның қоршаған ортаға әсеріне өзгеше көзқараспен қарауға мүмкіндік береді.

Смартфон неге қарапайым құрылғы емес

Алғашқы әсер бойынша телефон экраннан, батареядан және қаптамадан ғана тұратындай көрінеді. Алайда барлық функцияның жұмыс істеуі үшін күрделі электрондық ішкі жүйе қажет. Әр модуль нақты міндет атқарып, белгілі бір материалдарды қолданады. Электр өткізгіштік, беріктік және тұрақтылық көбіне металдардың қасиеттеріне байланысты.

Көпшілік бөлшек өте шағын өлшеммен және жоғары сенімділікпен жасалады. Мұндай нәтижеге жету үшін ерекше физикалық сипатқа ие элементтер пайдаланылады. Кейбірі микроскопиялық мөлшерде болса да, оларсыз құрылғы жұмыс істей алмайды. Осылайша бір ғана гаджет ғылыми әрі өндірістік ойдың жинақталған көрінісіне айналады.

Бір смартфондағы металдардың жалпы саны

Орта есеппен бір смартфонның құрамында 30–40 түрлі металл кездеседі. Нақты көрсеткіш модельге, өндірушіге және буынына байланысты өзгереді. Жаңа нұсқаларда камералар, сенсорлар және жоғары өнімді чиптер үшін сирек элементтер көбірек қолданылады. Соған қарамастан әрқайсысының салмағы өте аз болуы мүмкін.

Осындай аз мөлшерге қарамастан, элементтердің алуан түрлілігі таңғалдырады. Бір ғана қалтаға сыйатын құрылғыда кең таралған және сирек металдар қатар кездеседі. Кейбірі табиғатта алтыннан да аз таралған. Бұл жағдай электрониканы қайта өңдеу тұрғысынан аса құнды етеді.

Смартфон ішіндегі металдардың негізгі топтары

Құрылымды жақсырақ түсіну үшін қолданылатын материалдарды қызметіне қарай бөлу ыңғайлы. Әр топ белгілі бір рөл атқарады:

• қаптама мен қаңқаны құрайтын құрылымдық металдар;
• электр сигналын жеткізетін өткізгіштер;
• энергия жинақтауға жауапты аккумулятор элементтері;
• экран мен сенсор жұмысына қажет сирек металдар;
• бөлшектердің төзімділігін арттыратын қорғаныш қабаттар.

Мұндай жіктеу әр элементтің кездейсоқ қолданылмайтынын көрсетеді. Материалдар нақты міндетке сай таңдалады. Құрамдағы аздаған өзгерістің өзі өнімділікке немесе қызмет мерзіміне әсер етуі мүмкін.

Қаптама мен механикалық бөлшектердегі металдар

Смартфон корпусы көбіне алюминийден, болаттан немесе олардың қорытпасынан жасалады. Бұл материалдар жеңіл әрі берік келеді. Олар ішкі бөлшектерді зақымданудан және қызып кетуден қорғайды. Қымбат үлгілерде титан қоспалары қолданылуы мүмкін.

Ішкі қаңқада да болат пен мыс элементтері бар. Олар құрылымның қаттылығын қамтамасыз етіп, модульдердің дәл орналасуына көмектеседі. Мұндай бөлшектер болмаса, құрылғы әлдеқайда сынғыш болар еді. Механикалық сенімділік метал таңдауымен тікелей байланысты.

Өткізгіш элементтер мен электроника

Электрондық схеманың негізін өткізгіш жолдар мен байланыстар құрайды. Бұл жерде электрөткізгіштігі жоғары металдар пайдаланылады. Олардың ішінде мыс, күміс және алтын ерекше маңызға ие. Алтын тотығуға төзімді болғандықтан контакт беттерін қаптау үшін қолданылады.

Негізгі өткізгіш материалдарды атап өтуге болады:

1. Мыс баспа платаларында және кабельдерде кеңінен қолданылады. Ол сигналды жақсы өткізеді әрі салыстырмалы түрде арзан. Онсыз қазіргі электрониканы елестету қиын.
2. Алтын өте жұқа қабат түрінде пайдаланылады. Ол контактыларды тотығудан қорғайды. Бұл қосылыстардың сенімділігін арттырады.
3. Күміс сирек қолданылғанымен, ең жоғары өткізгіштікке ие. Ол сигнал жоғалуы маңызды рөл атқаратын тізбектерде қолданылады. Көбіне жоғары жиілікті аймақтарда кездеседі.

Осы металдардың аз ғана мөлшері шешуші мәнге ие. Арзан баламаларға ауыстыру сапаның төмендеуіне әкелуі мүмкін. Сол себепті өндірушілер баға мен сипаттаманың тепе-теңдігін мұқият сақтайды.

Аккумулятор мен қуат жүйесіндегі металдар

Батарея металдарға ең бай бөліктің бірі саналады. Қазіргі аккумуляторлардың негізін литий құрайды. Ол аз салмақпен жоғары сыйымдылық береді. Сонымен қатар кобальт, никель және марганец пайдаланылады.

Әр элемент батарея қасиетіне әсер етеді. Кобальт тұрақтылықты арттырса, оны өндіру экологиялық және әлеуметтік мәселелермен байланысты. Никель энергия сыйымдылығын көбейтеді. Марганец қауіпсіздікті жақсартады. Осы заттардың үйлесімі оңтайлы нәтижеге жеткізеді.

Сирек және сирекжер металдары

Ерекше назар сирек элементтерге аударылады, өйткені оларсыз қазіргі технология мүмкін емес. Олар өте аз мөлшерде қолданылғанымен, маңызды қызмет атқарады. Мысалы, неодим шағын динамиктер мен діріл механизмдерінде кездеседі. Индий сенсорлық экрандардың жұмысына қатысады.

Мұндай материалдарды өндіретін елдер саны шектеулі. Бұл жеткізу тізбегін осал етеді. Сол себепті ескі құрылғыларды қайта өңдеу стратегиялық маңызға ие. Бір ғана пайдаланылған смартфонда кеннің бір тоннасына қарағанда сирек металл көбірек болуы мүмкін.

Экологиялық және экономикалық қырлары

Бір құрылғыда ондаған металлдың болуы кәдеге жарату мәселесін алға тартады. Дұрыс өңделмесе, құнды элементтер жоғалады. Бұл жаңа кен өндіру қажеттілігін арттырып, табиғатқа салмақ түсіреді. Ал тиімді қайта өңдеу ресурстардың едәуір бөлігін қайтаруға мүмкіндік береді.

Ескі смартфондардың экономикалық құны да өсіп келеді. Олар екінші реттік шикізат көзіне айналуда. Көптеген ел электрондық қалдықтарды жинау бағдарламаларын дамытып жатыр. Мұндай тәсіл экологиялық зиянды азайтып, ресурстық тәуелділікті төмендетеді.

Бір смартфонның ішінде көзге көрінбейтін, бірақ өте көп металл бар. Олар экранның, байланыстың және қуат жүйесінің жұмысын қамтамасыз етеді. Материалдардың алуан түрлілігі қазіргі технологияның күрделілігін көрсетеді. Осыны түсіну электрондық құрылғыларға деген көзқарасты өзгертеді. Құрамды білу қайта өңдеудің маңызын және техникаға жауапкершілікпен қарау қажеттігін айқындайды.