СКОЛЬКО ВЕСИТ ЗОЛОТОЙ ВОЛОСОК?
Всем привет!
Сегодня хотелось бы разобраться в следующем вопросе: Какой длины можно вытянуть проволоку из 1г золота? Данный вопрос давно обсуждается на просторах интернета, но единого ответа я не нашел. В одних источниках фигурирует цифра 1км, в других цифра доходит до 6км. Более того, интересно взглянуть на данный вопрос с точки зрения человека, увлекающегося аффинажем. Ведь ясно, что проволоку толщиной в одну молекулу применить в электронике невозможно, следовательно и рассуждения об этом не интересны.
Поэтому для начала хочу определиться с толщиной проволоки, которую буду измерять. Современные способы пайки проволоки к кремниевым кристаллам позволяют паять проволоку толщиной от 150 до 5 микрон. Проволока применяется из различных материалов. Помимо золота используют серебро, медь и алюминий. Также возможно использование материалов с посеребрением и золочением. Очень редко (в радиодеталях подвергающихся большим нагрузкам и температурным перепадам) используют палладий или палладирование. Но сегодня речь идет о золоте. Все-таки в большинстве современных чипов использую золотую проволоку с пробой 999 – 999,9. В нескольких источниках я нашел данные о толщине золотых волосков, минимальный из которых составляет 20 микрон, поэтому все ниже приведенные расчеты буду строить, отталкиваясь от данной минимальной толщины. То есть диаметр проволоки принимаем равным 20 микронам = 0,02мм = 0,002см, а ее радиус составит 0,001см. Для сравнения – диаметр среднестатистического человеческого волоса 50 микрон. Значит, золотые волоски, используемые в современных микросхемах тоньше человеческого волоса в 2,5 раза. В общем, пипец какие они тонкие!
Далее давайте разбираться с объемом, который занимает 1г золота. Плотность золота равна 19,32 г/см3. А значит если мы 1 разделим на 19,32, то получим объем занимаемый 1г золота:
1/19,32 = 0,0518 см3
Далее, обратимся к учебнику геометрии и возьмем оттуда формулу цилиндра (ведь наша проволока есть не что иное, как очень длинный цилиндр):
V=πR2h,
где π постоянная величина равная 3,14, а h – высота цилиндра и искомая нами длина проволоки. Выразим ее из данной формулы и подставим известные величины:
h=V/πR2 = 0.0518/3.14*(0.001*0.001) = 0.0518/3.14*0.000 001 = 0.0518/0.000 00314 = 16496,82см = 165м.
Я специально показал расчеты так подробно, чтобы каждый желающий мог меня легко проверить и поправить, если я вдруг где-то косякнул. Да, народ, у меня получилась длина проволоки всего 165 метров. Не километры, как заявляют об этом различные блогеры из интернета, а всего 165 метров! Ну, прямо мой внутренний аффинажник выдохнул. Всего-то надо собрать 165 метров золотых волосков, и грамм золота у меня в кармане. Согласитесь, это легче, чем насобирать этих самых волосков один, два или пять километров. Прям камень свалился…
Ради интереса рассчитал длину проволоки при её толщине в 5 микрон. Напомню, что есть технологии, позволяющие припаивать такую проволоку к кристаллам, но я не нашел упоминаний о фактическом применении таких тонких волосков. Тем не менее при толщине 5 мкм длина проволоки составит уже 2 640 метров. Возможно, когда-то такую проволоку начнут использовать в чипах и микрухах в промышленных масштабах, и тогда жизнь простых аффинажников значительно усложниться. Но пока не будем о грустном! Я пошел наматывать свои очередные 165 метров золотых волосков. Всем Вам желаю удачи на приисках и по жизни!
Ваш ГоСт.