Era silicijskih tehnologij se bliža koncu, da se je dal pot novim "materialom prihodnosti" - galijevim nitridom!
Anker je nedavno predstavil svoj novi droben napajalnik. Po mnenju podjetja je tako majhna naprava posledica komponente, ki je bila namesto silicija uporabljena, in sicer galijevega nitrida (GaN). Naraščajoča priljubljenost tega prozornega steklenega materiala kaže, da lahko nekega dne preseže silicij in zmanjša porabo energije po vsem svetu.
Silicij je že desetletja hrbtenica tehnološke industrije, vendar smo "dosegli teoretično mejo, koliko je mogoče izboljšati," pravi Dan Qing Wang s Harvarda, ki izvaja raziskave GaN. Vsi materiali imajo tako imenovano "ne-go" območje, kar je neposredna posledica tega, kako dobro lahko izvajajo elektriko, je dejala. Galijev nitrid ima več energije kot silicij, kar pomeni, da bo lahko vzdržal višjo napetost in tok bo lahko skozi napravo prehajal z večjo hitrostjo. To pokriva Martin Kuball, fizik na univerzi v Bristolu, ki vodi energetski projekt GaN.
Kot rezultat tega je GaN veliko bolj učinkovit od svojih silicijevih kolegic, kar omogoča tudi zmanjšanje velikosti naprav, ki temeljijo na njem. Pomaga lahko ne samo zmanjšati polnilnike, ampak tudi narediti sistem manj energije. Zamenjava celotne sodobne elektronike z GaN bi lahko zmanjšala porabo energije za 10 ali 25 odstotkov, je dejal Cuball.
Poleg tega galijev nitrid bolje prenese visoke temperature, zaradi česar je primeren za uporabo v zelo korozivnih okoljih. "V sodobnih avtomobilih so vse elektronske komponente nameščene daleč od motorja, da se prepreči pregrevanje, vendar je to mogoče popraviti," pravi Cuball.
Mimogrede, ta material že dolgo prevladuje na drugem področju proizvodnje - v fotoniki. Zlasti je galijev nitrid tisti vir "modre svetlobe", ki se uporablja za branje Blu-ray plošč. Drobni laserji debeline mikrona (1/100 debeline človeškega lasu) je že mogoče uporabiti za ustvarjanje nove generacije mikroskopov.
Zakaj torej preprosto ne bi zamenjali silicija z GaN? Odgovor je preprost - kolosalna industrija, ki že desetletje proizvaja tehnologije na osnovi silicija. Takšnega globalnega prehoda ni mogoče izvesti čez noč. Poleg tega je treba nove materiale nenehno preizkušati glede zanesljivosti. Wang ugotavlja, da ima galijev nitrid svoje šibke točke, zato jih je vredno raziskati, preden začnemo z množično proizvodnjo nosilcev na osnovi nitrida.
Promocijski video:
Strokovnjaki Anker zagotavljajo, da polnilniki, ki temeljijo na slednjih, cenejši od GaN, potrebujejo manj sestavnih delov, da v celoti delujejo, zaradi česar sta oba materiala enaka. Trenutno na razvoju te tehnologije delajo številni zagoni - možno je, da bo človeštvo v 2020-ih izšlo iz silicijeve dobe in vstopilo v doba galijevega nitrida.
Vasilij Makarov