Galijev nitrid presega silicij: čaka nas nova doba tehnologije

Drugi dan je Anker predstavil novo drobno napajanje. Po mnenju podjetja je tako majhna naprava posledica komponente, ki je bila uporabljena namesto silicija, in sicer galijevega nitrida (GaN). Naraščajoča priljubljenost tega prozornega stekla podobnega materiala kaže, da lahko nekega dne preseže silicij in zmanjša porabo energije po vsem svetu.

Silicij je bil dolga desetletja hrbtenica tehnološke industrije, vendar smo "dosegli teoretično mejo, koliko je mogoče izboljšati", pravi doktor Dan Qing Wang s Harvarda, ki izvaja raziskave GaN. Po njenih besedah ​​imajo vsi materiali tako imenovano "območje z omejitvami" - neposredna posledica tega, kako dobro lahko izvajajo električno energijo. Galijev nitrid ga ima več kot silicij, kar pomeni, da lahko prenese večjo napetost in tok lahko skozi napravo prehaja z večjo hitrostjo. To pojasnjuje Martin Kuball, fizik z univerze v Bristolu, ki vodi projekt GaN na področju energetike.

Portal Verge je govoril o prednostih prihodnjega gradiva

Kot rezultat tega je GaN veliko bolj učinkovit od svojih silicijevih kolegic, kar prav tako zmanjšuje velikost naprav, ki temeljijo na njem. Z njim ne morete samo zmanjšati polnilcev, ampak tudi narediti, da sistem porabi manj energije. Po Kuball-ovem mnenju lahko zamenjava celotne sodobne elektronike z GaN potencialno zmanjša porabo energije za 10 ali 25 odstotkov.

Poleg tega lahko galijev nitrid bolje prenese visoke temperature, kar omogoča njegovo uporabo v zelo agresivnem okolju. "V sodobnih avtomobilih so vse elektronske komponente nameščene daleč od motorja, da se ne bi pregrevale, vendar je to mogoče tudi popraviti, " pravi Kuball.

Mimogrede, ta material že dolgo prevladuje na drugem področju proizvodnje - v fotoniki. Zlasti galijev nitrid je vir zelo „modre svetlobe“, ki se uporablja za branje diskov Blu-ray. Majhni mikroni, debeli (1/100 debeline človeškega lasu), se zdaj lahko uporabljajo za ustvarjanje nove generacije mikroskopov.

Zakaj torej ne morete preprosto zamenjati silicija z GaN? Odgovor je preprost - kolosalna industrija, ki že desetletje izdeluje tehnologije na osnovi silicija. Takšnega globalnega prehoda ni mogoče izvesti čim prej. Poleg tega je treba nov material nenehno preizkušati glede zanesljivosti. Wang ugotavlja, da ima galijev nitrid tudi svoje pomanjkljivosti in jih je vredno raziskati, preden začnemo z množično proizvodnjo nosilcev na osnovi nitrida.

Strokovnjaki Anker pravijo, da čeprav so silikoni cenejši od GaN, polnilniki, ki temeljijo na slednjem, potrebujejo manj komponent, da v celoti delujejo, kar izenačuje oba materiala. Trenutno veliko startupov deluje na razvoju te tehnologije - možno je, da bo človeštvo v 2020. letih zapustilo silicijevo dobo in vstopilo v doba galijevega nitrida.

Priporočena

Odkrite burje prazgodovinskih črvov: ocean, poln življenja
2019
Kako izgleda Zemlja na razdalji 63,6 milijona kilometrov
2019
Izum stoletja: kdo je izumil "Doshirak"
2019