توان‎دهی به وسایل الکترونیکی با مواد جدید

روش‎ های نوین توان‎دهی به وسایل الکترونیکی با مواد جدید

روش‎ های نوین توان‎دهی به وسایل الکترونیکی با مواد جدید می تواند مصرف انرژی را در تجهیزات الکترونیکی به طور چشمگیری کاهش دهد. محققین در دانشگاه یوتا و مینیسوتا کشف کرده‎اند که زمانیکه دو ترکیب اکسیدی استرونتیوم تیتانیت و نئودیمیوم تیتانیت با هم ترکیب شوند، یک ماده رسانای شگفت انگیز تولید می­شود که میتواند عملکرد ترانزیستورهای قدرت را به میزان قابل توجهی بهبود دهد. محققین نشان داده‎اند که این دو ماده که خودشان به تنهایی بعنوان عایق عمل می‎کنند، پنج برابر رساناتر از سیلیکون می‎باشند.

در تحقیق صورت گرفته در مجله مواد اِی پی اِل[۱]، دانشمندان دریافتند که پیوند بین اتم‎های ترکیبات اکسیدی خودشان را بنحوی مرتب می­‎کنند تا ۱۰۰ برابر بیشتر از نیمه رساناهای متدوال الکترون آزاد تولید کنند. بدین معنی که مواد جدید توانایی عبور جریان الکتریکی بیشتری را دارند.

کاربرد اصلی ماده‎ای با این میزان از رسانایی در ترانزیستورهای قدرت است که جریان الکتریکی را در وسایل الکترونیکی مثل تلویزیون‎ها و گوشی‎های همراه تنظیم می‎کنند.

13_131122133536_1

مواد جدید در ترانزیستورهای قدرت

در حال حاضر گالیوم نیترید در ترانزیستورهای منابع قدرت استفاده می‎شود. از آنجاییکه گالیوم نیترید بشدت رسانا است، عده زیادی بر این باورند که بهینه‎سازی در طول سالیان متمادی مواد را به حد نهایی رسانایی خود رسانده است اما این ماده جدید تولید شده نوید بهینه‎سازی و بهبود عملکرد بیشتری را می‎دهد و یک جایگزین جذاب برای گالیوم نیترید خواهد بود.

این مواد می‎توانند بگونه‎ای در ترانزیستورهای قدرت استفاده شوند که امکان تولید وسایل الکترونیکی کوچکتر را فراهم کند، زیرا با بکارگیری این مواد منابع توان بسیار کاراتر خواهند شد. بعنوان مثال با ساخت منابع توان کوچکتر تعبیه‎شده درون لپ تاپ‎ها، لزوم استفاده از منابع خارجی بزرگ (جعبه‎های سیاه بزرگ به همراه کابل برق) از بین خواهد رفت.

محققین در سرتاسر جهان تمرکز خود را به میزان زیادی بر روی استفاده از مواد نانو بمنظور مدیریت مسئله گرما تولیدی در وسایل الکترونیکی قرار داده‎اند. تحقیق حاضر روش جدیدی را برای کاهش دما در وسایل الکترونیکی پیشنهاد می‎کند. با ساخت ترانزیستورهای قدرت کاراتر توان کمتری هدر خواهد رفت و چون توان هدر رفته موجب ایجاد گرما می‎شود، این وسایل جدید کمتر از نمونه های قبلی داغ خواهند شد.

 یکی از پژوهشگران دانشگاه یوتا معتقد است که اگر استفاده از این مواد مورد قبول واقع شود میزان الکتریسیته مصرفی وسایل الکتریکی به میزان قابل توجهی کاهش خواهد یافت. او همچنین بر این باور است که این مواد اساسا مسیر متفاوتی پیش روی توان‎دهی وسایل الکترونیکی گشوده‎اند که نتایج آن بسیار هیجان‎انگیز خواهد بود، هرچند هنوز نیاز به پژوهش‎های بیشتری می‎باشد.

[۱] – APL

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *