A era das tecnologias de silício está chegando ao fim, dando lugar a um novo "material do futuro" - nitreto de gálio!
A Anker revelou recentemente sua nova fonte de alimentação minúscula. Segundo a empresa, o tamanho tão pequeno do aparelho se deve a um componente que foi utilizado no lugar do silício, o nitreto de gálio (GaN). A crescente popularidade deste material transparente semelhante ao vidro sugere que um dia ele pode superar o silício e reduzir o consumo de energia em todo o mundo.
O silício tem sido a espinha dorsal da indústria de tecnologia por décadas, mas "atingimos o limite teórico de quanto ele pode ser melhorado", diz Dan Qing Wang, Ph. D. em Harvard, que conduz pesquisas sobre GaN. Todos os materiais possuem uma área chamada "proibida", uma consequência direta de quão bem eles conduzem eletricidade, disse ela. O nitreto de gálio tem mais energia do que o silício, o que significa que será capaz de suportar tensões mais altas e a corrente poderá passar pelo dispositivo em uma velocidade maior. Isso é coberto por Martin Kuball, um físico da Universidade de Bristol que está liderando o projeto de energia GaN.
Como resultado, o GaN é muito mais eficiente do que suas contrapartes de silício, o que também permite reduzir o tamanho dos dispositivos baseados nele. Isso pode ajudar não só a reduzir os carregadores, mas também a fazer com que o sistema use menos energia. Substituir todos os eletrônicos modernos por GaN poderia reduzir o consumo de energia em 10 ou 25 por cento, disse Cuball.
Além disso, o nitreto de gálio resiste melhor a altas temperaturas, tornando-o adequado para uso em ambientes altamente corrosivos. “Nos carros modernos, todos os componentes eletrônicos ficam longe do motor para evitar o superaquecimento, mas isso pode ser consertado”, diz Cuball.
A propósito, esse material há muito tempo é dominante em outra área de produção - na fotônica. Em particular, é o nitreto de gálio que é a fonte da própria "luz azul" usada para ler discos Blu-ray. Minúsculos lasers de um mícron de espessura (1/100 da espessura de um cabelo humano) já podem ser usados para criar uma nova geração de microscópios.
Então, por que não substituir o silício por GaN? A resposta é simples - uma indústria colossal que vem produzindo tecnologias baseadas em silício há uma década. Essa transição global não pode ser realizada durante a noite. Além disso, novos materiais devem ser constantemente testados quanto à confiabilidade. Wang observa que o nitreto de gálio tem seus pontos fracos e vale a pena investigá-los todos antes de iniciar a produção em massa de transportadores à base de nitreto.
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Os especialistas da Anker garantem que, embora o silício seja mais barato do que o GaN, os carregadores baseados no último precisam de menos componentes para funcionar totalmente, o que torna os dois materiais iguais. Atualmente, muitas startups estão trabalhando no desenvolvimento dessa tecnologia - é possível que na década de 2020 a humanidade saia da era do silício e entre na era do nitreto de gálio.
Vasily Makarov
