Éra kremíkových technológií sa chýli ku koncu a dáva prednosť novému „materiálu budúcnosti“- nitrid gália!
Anker nedávno predstavil svoj nový malý zdroj energie. Podľa spoločnosti je taká malá veľkosť zariadenia spôsobená komponentom, ktorý sa použil namiesto kremíka, konkrétne nitridom gália (GaN). Rastúca popularita tohto priehľadného skla podobného materiálu naznačuje, že jedného dňa môže prekonať kremík a znížiť celosvetovú spotrebu energie.
Kremík je chrbtovou kosťou technologického priemyslu po celé desaťročia, ale „dosiahli sme teoretický limit toho, do akej miery ho možno vylepšiť,“hovorí Dan Qing Wang, Ph. D., Harvard, ktorý vykonáva výskum GaN. Všetky materiály majú takzvanú „necestnú“oblasť, čo je priamy dôsledok toho, ako dobre dokážu viesť elektrinu. Nitrid gália má viac energie ako kremík, čo znamená, že bude schopný odolať vyššiemu napätiu a prúd bude schopný prechádzať zariadením pri vyššej rýchlosti. To sa týka Martina Kuballa, fyzika z University of Bristol, ktorý vedie energetický projekt GaN.
Výsledkom je, že GaN je oveľa efektívnejší ako jeho náprotivky z kremíka, čo tiež umožňuje znížiť veľkosť zariadení založených na ňom. Môže vám pomôcť nielen znížiť počet nabíjačiek, ale aj znížiť spotrebu energie systému. Výmena všetkej modernej elektroniky za GaN by mohla potenciálne znížiť spotrebu energie o 10 alebo 25 percent, uviedol Cuball.
Okrem toho nitrid gália odoláva vysokým teplotám lepšie, takže je vhodný na použitie vo vysoko korozívnom prostredí. „V moderných automobiloch sú všetky elektronické komponenty umiestnené ďaleko od motora, aby sa predišlo prehriatiu, ale dá sa to opraviť,“hovorí Cuball.
Mimochodom, tento materiál už dlho dominuje v inej oblasti výroby - vo fotonike. Najmä je to nitrid gália, ktorý je zdrojom veľmi „modrého svetla“, ktoré sa používa na čítanie diskov Blu-ray. Drobné lasery s hrúbkou mikrónov (1/100 hrúbka ľudského vlasu) už môžu byť použité na vytvorenie novej generácie mikroskopov.
Tak prečo nie iba nahradiť kremík za GaN? Odpoveď je jednoduchá - kolosálny priemysel, ktorý už desať rokov vyrába technológie na báze kremíka. Takýto globálny prechod sa nedá uskutočniť cez noc. Okrem toho je potrebné neustále testovať spoľahlivosť nového materiálu. Wang poznamenáva, že nitrid gália má svoje slabé stránky a stojí za to ich všetky preskúmať pred začatím hromadnej výroby nosičov na báze nitridov.
Propagačné video:
Odborníci spoločnosti Anker zabezpečujú, že hoci je kremík lacnejší ako GaN, nabíjačky založené na nich musia potrebovať menej komponentov, aby mohli úplne fungovať, čo robí oba materiály rovnaké. V súčasnosti na vývoji tejto technológie pracuje veľa startupov - je možné, že v roku 2020 sa ľudstvo vynorí z éry kremíka a vstúpi do éry nitridu gália.
Vasily Makarov