Silicium-teknologiens æra er ved at afslutte, hvilket giver plads til et nyt "fremtidens materiale" - galliumnitrid!
Anker afslørede for nylig sin nye lille strømforsyning. Ifølge virksomheden skyldes en sådan lille størrelse af enheden en komponent, der blev brugt i stedet for silicium, nemlig galliumnitrid (GaN). Den voksende popularitet af dette gennemsigtige, glaslignende materiale antyder, at det en dag kan overgå silicium og reducere energiforbruget i hele verden.
Silicium har været rygraden i tech-industrien i årtier, men vi har "nået den teoretiske grænse for, hvor meget det kan forbedres," siger Dan Qing Wang, Ph. D., der udfører GaN-forskning i Harvard. Alle materialer har et såkaldt "no-go" -område, en direkte konsekvens af, hvor godt de kan lede elektricitet, sagde hun. Galliumnitrid har mere energi end silicium, hvilket betyder, at det vil være i stand til at modstå højere spænding, og strøm vil kunne passere gennem enheden med en højere hastighed. Dette dækkes af Martin Kuball, en fysiker ved University of Bristol, der leder GaN-energiprojektet.
Som et resultat er GaN meget mere effektiv end sine silicium-kolleger, hvilket også gør det muligt at reducere størrelsen på enheder, der er baseret på det. Det kan hjælpe ikke kun med at reducere opladere, men også få systemet til at bruge mindre energi. Udskiftning af al moderne elektronik med GaN kan potentielt reducere strømforbruget med 10 eller 25 procent, sagde Cuball.
Derudover tåler galliumnitrid høje temperaturer bedre, hvilket gør det velegnet til brug i stærkt ætsende miljøer.”I moderne biler er alle de elektroniske komponenter placeret langt fra motoren for at undgå overophedning, men det kan løses,” siger Cuball.
For øvrig har dette materiale længe været dominerende inden for et andet produktionsområde - inden for fotonik. Især er det galliumnitrid, der er kilden til det meget "blå lys", der bruges til at læse Blu-ray-diske. Lille lasere, en mikron tyk (1/100 tykkelsen af et menneskehår), kan allerede bruges til at skabe en ny generation af mikroskoper.
Så hvorfor ikke bare erstatte silicium med GaN? Svaret er enkelt - en kolossal industri, der har produceret siliciumbaserede teknologier i et årti. En sådan global overgang kan ikke gennemføres natten over. Derudover skal nyt materiale konstant testes for pålidelighed. Wang bemærker, at galliumnitrid har sine svage punkter, og det er værd at undersøge dem alle, inden man begynder med masseproduktion af nitridbaserede bærere.
Salgsfremmende video:
Anker-eksperter forsikrer, at selvom silicium er billigere end GaN, har opladere, der er baseret på sidstnævnte, brug for færre komponenter for at fungere fuldt ud, hvilket gør begge materialer ens. I øjeblikket arbejder mange nystartede virksomheder med udviklingen af denne teknologi - det er muligt, at i 2020'erne vil menneskeheden komme ud af silicium-æraen og komme ind i ælden af galliumnitrid.
Vasily Makarov