Yeni enerji tasarrufu tekniği, karbon nötr bir toplumun yolunu açmaya yardımcı olabilir

 Yeni enerji tasarrufu tekniği, karbon nötr bir toplumun yolunu açmaya yardımcı olabilir

23.06.2021 - 16:58

Güncelleme : 23.06.2021 - 16:58

Daha hızlı iletişim sistemlerine ve daha iyi enerji tasarrufu sağlayan elektroniklere izin verecek bir yöntem.

Elektrik alanları, geniş bant aralıklı yarı iletken cihazların bozulmasına neden olur. Bununla birlikte, aktif bir cihaz bölgesi içindeki elektrik alanını doğrudan haritalamak zor olmaya devam etmektedir.

Bristol Üniversitesi’ndeki bilim adamları yakın zamanda bu elektrik alanını kesin olarak ölçmek için yeni bir yol önerdiler. Bunu, ilk kez bir yarı iletken cihazın içindeki elektrik alanının nasıl uzaktan ölçüleceğini belirleyerek yaptılar.

CopyAMP code

Bristol Üniversitesi Fizik Okulu’ndan Prof Martin Kuball şunları söyledi: “ Yarı iletkenler pozitif veya negatif yükleri iletmek için yapılabilir ve bu nedenle akımı modüle etmek ve manipüle etmek için tasarlanabilir. Ancak bu yarı iletken cihazlar Silikon ile bitmiyor; Galyum Nitrür (örneğin mavi LED’lerde kullanılır) dahil olmak üzere daha birçokları vardır. Örneğin, bir güç hattından gelen bir AC akımını bir DC akımına dönüştüren bu yarı iletken cihazlar, atıokay ısı olarak enerji kaybına neden olur – dizüstü bilgisayarınıza bakın, örneğin, güç tuğlası ısınıyor veya hatta ısınıyor. Verimliliği artworkırabilir ve bu atık ısıyı azaltabilirsek, enerji tasarrufu sağlarız.”

“Bir elektronik cihaza voltaj uygulanır ve sonuç olarak uygulamada kullanılan bir çıokış akımı vardır. Bu elektronik cihazın içinde, bu cihazın nasıl çalıştığını ve ne kadar süre çalışacağını ve çalışmasının ne kadar iyi olduğunu belirleyen bir elektrik alanı vardır. Cihazın çalışması için çok temel olan bu elektrik alanını hiç kimse gerçekten ölçemezdi. Doğruluğunu gerçekten check edemediğiniz sürece güvenilmesi zor olan simülasyona her zaman güvenilirdi.”

Bu yeni malzemelerden iyi performans ve uzun ömürlü elektronik cihazlar yapmak için en uygun tasarımı bulmak gerekiyor. Ayrıca elektrik alanları, bozulmalarına veya arızalarına neden olabilecek kritik değeri aşmamalıdır.

Silikon yerine, Galyum Nitrür ve Galyum Oksit gibi gelişmekte olan malzemeler sırasıyla yüksek frekans ve daha yüksek voltajlar sunar. Bu tür malzemelerin kullanılması enerji kaybını azaltabilir.

Bu çalışma, bu yeni cihazlarda elektrik alanının doğrudan ölçülmesini sağlayan optik bir araç sağlayacaktır. Bu, örneğin ulusal şebekeyi besleyen güneş veya rüzgar türbini istasyonları, elektrikli arabalar, trenler ve uçaklar gibi uygulamalarda gelecekteki etkili güç elektroniklerini destekleyecektir .

Prof Kuball söyledi : “Bu cihazlar yüksek gerilim değerlerinde çalıştırılır düşünülürse, bu da cihazlarda elektrik alanları yüksektir ve bu dönüş araçlarında onlar daha kolay başarısız anlamına gelir. Geliştirdiğimiz yeni teknik, cihazlar içindeki elektrik alanlarını ölçmemizi sağlayarak, cihaz simülasyonlarının doğru kalibrasyonuna izin vererek, elektronik cihazları elektrik alanlarının kritik sınırları aşmaması ve arızalanmaması için tasarlıyor.”

“Bu gelişme, Birleşik Krallıokay’ın ve dünyanın, karbon nötr bir topluma doğru bir advertım olan enerji tasarruflu yarı iletken cihazlar geliştirmesine yardımcı oluyor.”

Dergi Referansı:
Cao, Y., Pomeroy, JW, Uren, MJ ve ark. Mikrometre altı çözünürlükte geniş bant aralıklı yarı iletken cihazların elektrik alan haritalaması. Nat Elektron (2021). DOI: 10.1038/s41928-021-00599-five

YORUMLAR
Bir Yorum Yapın