Piitekniikan aikakausi on loppumassa, antaen tietä uudelle "tulevaisuuden materiaalille" - galliumnitridille!
Anker julkisti äskettäin uuden pienen virtalähteen. Yrityksen mukaan laitteen pieni koko johtuu komponentista, jota käytettiin piin sijaan, nimittäin galliumnitridiin (GaN). Tämän läpinäkyvän, lasimaisen materiaalin kasvava suosio viittaa siihen, että se voi joskus ylittää piin suorituskyvyn ja vähentää energiankulutusta maailmanlaajuisesti.
Pii on ollut teknologiateollisuuden selkäranka vuosikymmenien ajan, mutta olemme "saavuttaneet teoreettisen rajan, kuinka paljon sitä voidaan parantaa", sanoo tohtori Dan Qing Wang, joka tekee GaN-tutkimusta Harvardissa. Kaikilla materiaaleilla on niin kutsuttu "no-go" -alue, suora seuraus siitä, kuinka hyvin ne voivat johtaa sähköä, hän sanoi. Galliuminitridillä on enemmän energiaa kuin piillä, mikä tarkoittaa, että se kestää suurempaa jännitettä ja virta pystyy kuljettamaan laitteen läpi suuremmalla nopeudella. Tämän kattaa Bristolin yliopiston fyysikko Martin Kuball, joka johtaa GaN-energiaprojektia.
Seurauksena on, että GaN on paljon piin vastineita tehokkaampi, mikä myös mahdollistaa pienentämään siihen perustuvien laitteiden kokoa. Sen avulla et voi vain vähentää latureita, vaan myös saada järjestelmä kuluttamaan vähemmän energiaa. Kaikkien nykyaikaisten elektroniikan korvaaminen GaN: lla voisi vähentää energiankulutusta 10 tai 25 prosenttia, Cuball sanoi.
Lisäksi galliumnitridi kestää korkeita lämpötiloja paremmin, joten se soveltuu käytettäväksi erittäin syövyttävissä ympäristöissä. "Nykyaikaisissa autoissa kaikki elektroniset komponentit on asennettu kaukana moottorista ylikuumenemisen välttämiseksi, mutta ne voidaan korjata", Cuball sanoo.
Muuten, tämä materiaali on jo pitkään ollut hallitseva toisella tuotantoalueella - fotoniikassa. Erityisesti galliumnitridi on erittäin "sinisen valon" lähde, jota käytetään lukemaan Blu-ray-levyjä. Pieniä, mikronin paksuisia lasereita (1/100 ihmisen hiuksen paksuudesta) voidaan jo käyttää uuden sukupolven mikroskooppien luomiseen.
Joten miksi et vain korvata piitä GaN: lla? Vastaus on yksinkertainen - valtava teollisuus, joka on tuottanut piipohjaisia tekniikoita jo vuosikymmenen ajan. Tällaista globaalia muutosta ei voida toteuttaa yön yli. Lisäksi uuden materiaalin luotettavuus on testattava jatkuvasti. Wang toteaa, että galliumnitridillä on heikkoutensa, ja on syytä tutkia ne kaikki ennen nitridipohjaisten kantajien massatuotannon aloittamista.
Mainosvideo:
Anker-asiantuntijat vakuuttavat, että vaikka pii on halvempaa kuin GaN, jälkimmäiseen perustuvat laturit tarvitsevat vähemmän komponentteja täysin toimimaan, mikä tekee molemmat materiaalit tasavertaisiksi. Tällä hetkellä monet startup-yritykset työskentelevät tämän tekniikan kehittämisessä - on mahdollista, että 2020-luvulla ihmiskunta poistuu piin aikakaudelta ja siirtyy galliumnitridin aikakauteen.
Vasily Makarov