Silikonteknologins era håller på att sluta, vilket ger plats för ett nytt "framtidens material" - galliumnitrid!
Anker avslöjade nyligen sin nya lilla strömförsörjning. Enligt företaget beror en så liten storlek på enheten på en komponent som användes istället för kisel, nämligen galliumnitrid (GaN). Den växande populariteten för detta transparenta, glasliknande material tyder på att det en dag kan överträffa kisel och minska energiförbrukningen över hela världen.
Silikon har varit ryggraden i teknikindustrin i decennier, men vi har "nått den teoretiska gränsen för hur mycket det kan förbättras," säger Dan Qing Wang, Ph. D., som bedriver GaN-forskning vid Harvard. Alla material har ett så kallade "no-go" -område, en direkt följd av hur väl de kan leda elektricitet, sa hon. Galliumnitrid har mer energi än kisel, vilket innebär att den kan motstå högre spänning och ström kommer att kunna passera genom enheten med högre hastighet. Detta täcks av Martin Kuball, en fysiker vid University of Bristol som leder GaN-energiprojektet.
Som ett resultat är GaN mycket effektivare än dess kisel motsvarigheter, vilket också gör det möjligt att minska storleken på enheter baserade på den. Det kan hjälpa inte bara att minska laddarna, utan också att systemet använder mindre energi. Att ersätta all modern elektronik med GaN kan potentiellt minska kraftförbrukningen med 10 eller 25 procent, sade Cuball.
Dessutom tål galliumnitrid höga temperaturer bättre, vilket gör den lämplig för användning i mycket korrosiva miljöer. "I moderna bilar finns alla elektroniska komponenter långt från motorn för att undvika överhettning, men det kan fixas," säger Cuball.
Förresten, detta material har länge varit dominerande inom ett annat produktionsområde - inom fotonik. I synnerhet är det galliumnitrid som är källan till mycket "blått ljus" som används för att läsa Blu-ray-skivor. Små lasrar som är tjocka mikron (1/100 tjockleken på ett mänskligt hår) kan redan användas för att skapa en ny generation mikroskop.
Så varför inte bara byta ut kisel med GaN? Svaret är enkelt - en kolossal industri som har producerat kiselbaserad teknik i ett decennium. En sådan global övergång kan inte åstadkommas över en natt. Dessutom måste nytt material ständigt testas för tillförlitlighet. Wang konstaterar att galliumnitrid har sina svaga punkter, och det är värt att undersöka dem alla innan man börjar massproduktion av nitridbaserade bärare.
Kampanjvideo:
Anker-experter försäkrar att även om kisel är billigare än GaN, behöver laddare baserade på den senare färre komponenter för att fungera fullt ut, vilket gör båda materialen lika. För närvarande arbetar många nystartade företag med utvecklingen av denna teknik - det är möjligt att på 2020-talet kommer mänskligheten att komma ut från kiselåldern och komma in i galliumnitridens era.
Vasily Makarov
