مواد اللابتوب: بولي فنيل سلفون، ألياف كربون، معدن، إيه بي إس

من أجهزة الكمبيوتر المحمولة الأصلية الضخمة إلى طرازات الجيل الجديد الخفيفة والقابلة للحمل اليوم، بالإضافة إلى التحديثات المستمرة للنظام والأداء المتطور باستمرار، خضعت المواد المستخدمة أيضًا لتحول كبير—فأجهزة الكمبيوتر المحمولة أصبحت أخف وأخف، مما يجعل من السهل حملها أكثر فأكثر. وتتطلّب هذه الأجهزة موادًّا ذات متطلبات مزدوجة: أولًا، يجب أن تكون قوية ومتينة بما يكفي لحماية الشاشة؛ ثانيًا، يجب أن تكون خفيفة بما يكفي لتسهيل حملها أثناء التنقل.

حاليًا، تشمل مواد الدفاتر الشائعة الاستخدام ما يلي: PPS؛ وألياف الكربون؛ ومعادن (بما في ذلك سبيكة التيتانيوم، وسبيكة الألومنيوم والمغنيسيوم، وسبيكة المغنيسيوم والألومنيوم)؛ والبلاستيك الهندسي ABS. فما هي المزايا الخاصة بكل من هذه المواد؟

1. مادة PPS

بولي فينيلين سلفايد (PPS) هو نوع جديد من الراتنجات الحرارية عالية الأداء، يتميز بخصائص استثنائية مثل المقاومة العالية للحرارة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الإشعاع، ومقاومة اللهب. يُطلق عليه غالبًا «الذهب البلاستيكي». وبعد تعبئته وتعديله، يُستخدم PPS على نطاق واسع كمادة متخصصة. وفي الوقت نفسه، يمكن معالجة اللدائن الهندسية أيضًا لتصنيع أفلام و coatings ومواد مركبة ذات وظائف متنوعة، مما يجعلها تجد تطبيقات واسعة في مجالات مثل الأجهزة الإلكترونية والفضاء الجوي. وتستفيد أجهزة الكمبيوتر المحمولة المصنوعة من PPS بشكل كامل من مقاومتها للتآكل وصلابتها العالية، مما يضمن ألا يقلق محترفو الأعمال من تلف أجهزتهم بسبب السقوط العرضي أثناء الاستخدام في المكتب.

2. مادة ألياف الكربون

ألياف الكربون هي نوع جديد من مواد الألياف تتميز بقوة عالية ومعامل مرونة عالٍ، مع نسبة كربون تتجاوز 95%. تُستخدم على نطاق واسع في صناعة الطائرات والأقمار الصناعية والتطبيقات الصناعية الأخرى ذات الدقة العالية. وبفضل مزاياها المذهلة - مثل خفة الوزن والقوة العالية ومقاومة التآكل الفائقة - توفر ألياف الكربون أداءً لا مثيل له مقارنة بالمواد الأخرى.

1. خفيف الوزن: مصنوع من ألياف الكربون، يتميز الجسم بالرقة والخفة، إذ يبلغ وزنه حوالي كيلوغرام واحد فقط، مما يلبي بشكل مثالي احتياجات التنقل والسفر للمسافرين من رجال الأعمال أثناء تنقلاتهم.

2. قوة عالية: تتمتع ألياف الكربون بقوة تبلغ خمسة أضعاف قوة الفولاذ، وتتجاوز بكثير قوة المواد المعدنية. وفي الوقت نفسه، تجمع بين ليونة وأداء سهل التشكيل لألياف النسيج، مما يوفر متانة وصلابة عاليتين مع استمرار مقاومتها للتشوه. كما أنها خفيفة الوزن بشكل لا يُصدق وسهلة الحمل عند التنقل.

3. مقاومة التآكل: يمكن لمواد ألياف الكربون أن تحافظ على مرونتها وقوتها دون تغيير يُذكر حتى عند تعرضها لوسائل شائعة مثل الأحماض والقلويات والأملاح. لا داعي للقلق إطلاقًا من الصدأ، مما يطيل بشكل كبير عمر اللابتوب.

ومع ذلك، نظرًا لتقنيات المعالجة المعقدة والتكاليف العالية المرتبطة بالمواد الخام مثل ألياف الكربون، فإن التكاليف التكنولوجية وتكاليف العمالة اللازمة لإنتاج ألياف الكربون تظل مرتفعة بشكل مستمر، مما يؤدي إلى ارتفاع سعرها نسبيًا.

3. المواد المعدنية

تندرج مواد الغلاف المعدنية الشائعة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة ضمن ثلاث فئات: سبيكة التيتانيوم، وسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم، وسبائك المغنيسيوم والألومنيوم.

1. التيتانيوم: نظرًا لطبيعته المستقرة كيميائيًا، ومقاومته الممتازة للحرارة العالية، وقدرته على تحمل درجات الحرارة المنخفضة، ومقاومته للأحماض القوية والقواعد القوية، وقوته العالية وكثافته المنخفضة، يُعرف التيتانيوم بـ«معدن الفضاء». يُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع مكونات محركات الطائرات، ثم تأتي بعد ذلك تطبيقاته في الأجزاء الهيكلية للصواريخ والقذائف. بالإضافة إلى ذلك، يزداد اعتماده في صناعة الأجهزة الطبية. علاوة على ذلك، فإن متانة التيتانيوم العالية تحمي أجهزة الكمبيوتر المحمولة بشكل فعال.

2. سبيكة الألومنيوم والمغنيسيوم: سبيكة الألومنيوم والمغنيسيوم هي مادة معدنية تُصنَع بإضافة ما بين 3% و5% من المغنيسيوم إلى الألومنيوم، بهدف تعزيز صلابته. تتميّز هذه المادة بموصلية حرارية استثنائية وقوة عالية، كما تتمتع بمزايا مثل خفة الوزن، والكثافة المنخفضة، والقدرة الفائقة على تبديد الحرارة، والمقاومة القوية للضغط. ويمكنها تلبية متطلبات الحواسيب المحمولة الحديثة من حيث التكامل العالي، والسمك الرفيع، والتصغير، ومقاومة الصدمات، وكفاءة تبديد الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يسهل تلوين هذه المادة ومعالجتها، مما يمنح الحواسيب المحمولة مظهرًا جذابًا. وتُعدّ حاليًا مادة شائعة الاستخدام في الحواسيب المحمولة الخفيفة والرفيعة جدًا.

3. سبيكة المغنيسيوم والألومنيوم: تُعدّ هذه السبيكة مكوّنها الأساسي هو المغنيسيوم المعدني، الذي يشكّل ما يصل إلى 90%؛ ويأتي الألومنيوم في المرتبة الثانية، إذ يشكّل 9%، بينما يشكّل الزنك نسبةً ضئيلةً تبلغ 1%. تتميّز سبائك المغنيسيوم والألومنيوم بأداء ممتاز في تبديد الحرارة، وخفّة الوزن، ومقاومة عالية للضغط، مما يجعلها معدنًا هندسيًا منخفض الكثافة. مع ذلك، تمتلك هذه المادة تكاليف إنتاج مرتفعة نسبيًا، كما أن مقاومتها للتآكل أدنى مقارنةً بسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم.

4. مادة ABS

يُعرف بلاستيك هندسة ABS أيضًا باسم PC-ABS. لا يجمع هذا المادة فقط بين مقاومة الحرارة والاستقرار ومقاومة الصدمات لراتنج PC، بل يتميز أيضًا بانسيابية معالجة ممتازة ومرونة فائقة لراتنج ABS. وبفضل عملية طلاء تشبه الجلد، فإنه يوفر مجموعة أوسع من خيارات الألوان، مما يجعله المادة المفضلة للعاملين في المكاتب الذين يولون أهمية كبيرة للجماليات الشخصية. ومع ذلك، فإن عيوبه تشمل وزنًا ثقيلًا نسبيًا وتوصيلًا حراريًا ضعيفًا. ونظرًا لتكلفته المنخفضة، ما زالت معظم شركات تصنيع أجهزة الكمبيوتر المحمولة تستخدمه على نطاق واسع في الطرازات المتوسطة والمنخفضة.