Era silicijskih tehnologija se bliži kraju, ustupajući mjesto novom „materijalu budućnosti“- galijevom nitridu!
Anker je nedavno predstavio svoj novi maleni izvor napajanja. Prema tvrtki, takva mala veličina uređaja nastala je zbog komponente koja se koristila umjesto silicijuma, naime, galij nitrida (GaN). Rast popularnosti ovog prozirnog, staklenog materijala sugerira da jedan dan može nadmašiti silicij i smanjiti potrošnju energije u cijelom svijetu.
Silicij je desetljećima bio okosnica tehnološke industrije, ali mi smo "dostigli teoretsku granicu koliko se može poboljšati", kaže Dan Qing Wang, doktor znanosti s Harvarda, koji provodi GaN istraživanje. Svi materijali imaju takozvano "neprolazno" područje, što je izravna posljedica toga koliko dobro mogu provoditi struju, rekla je. Galij nitrid ima više energije nego silicij, što znači da će moći izdržati veći napon i struja će moći prolaziti kroz uređaj većom brzinom. To pokriva Martin Kuball, fizičar sa Sveučilišta u Bristolu koji vodi energetski projekt GaN.
Kao rezultat toga, GaN je mnogo učinkovitiji od svojih silikonskih kolegica, što također omogućuje smanjenje veličine uređaja na temelju njega. To može ne samo smanjiti punjače, već i učiniti da sustav troši manje energije. Zamjena sve moderne elektronike GaN-om mogla bi potencijalno smanjiti potrošnju energije za 10 ili 25 posto, rekao je Cuball.
Uz to, galij nitrid bolje podnosi visoke temperature, što ga čini pogodnim za uporabu u jako korozivnim okruženjima. "U modernim automobilima, sve se elektroničke komponente nalaze daleko od motora kako bi se izbjeglo pregrijavanje, ali to se može popraviti", kaže Cuball.
Usput, ovaj je materijal dugo bio dominantan u drugom području proizvodnje - u fotonici. Konkretno, galij nitrid je izvor samog "plavog svjetla" koji se koristi za čitanje Blu-ray diskova. Sitni laseri debljine mikrona (1/100 debljine ljudske dlake) već se mogu koristiti za stvaranje nove generacije mikroskopa.
Pa zašto jednostavno ne zamijeniti silicij GaN-om? Odgovor je jednostavan - kolosalna industrija koja već desetljećima proizvodi tehnologije na bazi silicija. Takva globalna tranzicija ne može se ostvariti preko noći. Pored toga, novi materijal se mora neprestano testirati na pouzdanost. Wang napominje da galij nitrid ima svoje slabe točke, a vrijedno ih je istražiti prije nego što započnemo masovnu proizvodnju nosača na bazi nitrida.
Promotivni video:
Stručnjaci tvrtke Anker uvjeravaju da, iako je silicij jeftiniji od GaN-a, punjači temeljeni na potonjem trebaju manje komponenata da u potpunosti funkcioniraju, što oba materijala čini jednakim. Trenutno mnogi startupi rade na razvoju ove tehnologije - moguće je da će 2020. godine čovječanstvo izaći iz elije silicija i ući u doba galijevog nitrida.
Vasily Makarov