Éra křemíkových technologií se chýlí ke konci a ustupuje novému „materiálu budoucnosti“- nitridu gallia!
Anker nedávno představil svůj nový malý zdroj energie. Podle společnosti je tak malá velikost zařízení způsobena složkou, která byla použita místo křemíku, konkrétně nitridem gallia (GaN). Rostoucí popularita tohoto průhledného skla podobného materiálu naznačuje, že jednoho dne může překonat křemík a snížit celosvětovou spotřebu energie.
Křemík je páteří technologického průmyslu po celá desetiletí, ale „dosáhli jsme teoretického limitu toho, jak může být vylepšeno,“říká Dan Qing Wang, Ph. D., Harvard, který provádí výzkum GaN. Všechny materiály mají tzv. „Neúčast“, což je přímý důsledek toho, jak dobře dokážou vést elektřinu. Nitrid gallia má více energie než křemík, což znamená, že bude schopen odolat vyššímu napětí a proud bude schopen projít zařízením vyšší rychlostí. To se týká Martin Kuball, fyzik z University of Bristol, který vede energetický projekt GaN.
Výsledkem je, že GaN je mnohem účinnější než jeho protějšky z křemíku, což také umožňuje zmenšit velikost zařízení na jeho základě. Může to pomoci nejen snížit nabíječky, ale také snížit spotřebu energie systému. Výměna veškeré moderní elektroniky za GaN by mohla potenciálně snížit spotřebu energie o 10 nebo 25 procent, uvedl Cuball.
Kromě toho nitrid gallia odolává vysokým teplotám lépe, takže je vhodný pro použití ve vysoce korozivním prostředí. "V moderních automobilech jsou všechny elektronické komponenty umístěny daleko od motoru, aby nedošlo k přehřátí, ale to lze opravit," říká Cuball.
Mimochodem, tento materiál již dlouho dominuje v jiné oblasti výroby - ve fotonice. Zejména je to nitrid gallia, který je zdrojem velmi „modrého světla“, které se používá ke čtení disků Blu-ray. Drobné lasery o tloušťce mikronů (1/100 tloušťka lidského vlasu) již mohou být použity k vytvoření nové generace mikroskopů.
Tak proč nejenom vyměnit křemík za GaN? Odpověď je jednoduchá - kolosální průmysl, který již deset let vyrábí technologie na bázi křemíku. Takového globálního přechodu nelze dosáhnout přes noc. Kromě toho musí být nový materiál neustále testován na spolehlivost. Wang poznamenává, že nitrid gallia má svá slabá místa, a stojí za to je všechny prozkoumat před zahájením hromadné výroby nosičů na bázi nitridů.
Propagační video:
Odborníci společnosti Anker zajišťují, že ačkoli je křemík levnější než GaN, nabíječky založené na posledně jmenovaných potřebují k plnému fungování méně komponent, což činí oba materiály stejné. V současné době na vývoji této technologie pracuje mnoho startupů - je možné, že v roce 2020 se lidstvo vynoří z křemíkové éry a vstoupí do éry nitridu gallia.
Vasily Makarov