Manji uređaji, a manje gubitaka energije: Naučnici razvili čip koji izdržava 15.000 volti

Istraživači američkog Univerziteta u Olbaniju razvili su novu poluprovodničku komponentu koja može da radi na naponu od čak 15.000 volti. Ovaj tehnološki napredak mogao bi da omogući proizvodnju kompaktnijih i efikasnijih elektronskih sistema za prenos i upravljanje velikim količinama električne energije.

Reč je o tranzistoru izrađenom od silicijum-karbida, materijala koji se sve više koristi u energetskoj elektronici zbog sposobnosti da podnosi visoke napone i temperature.

Novi uređaj pripada grupi bipolarnih tranzistora sa izolovanim gejtom, poznatih kao IGBT. Ove komponente imaju važnu ulogu u regulisanju električne energije, od industrijskih postrojenja do velikih energetskih sistema.

Kod postojećih rešenja za veoma visoke napone često je potrebno povezivanje više tranzistora kako bi zajedno podneli opterećenje. Nova komponenta, zahvaljujući radnom naponu od 15 kilovolti, mogla bi da zameni čitav niz slabijih uređaja.

Takav pristup potencijalno smanjuje složenost električnih kola, dimenzije opreme i gubitke energije tokom njenog rada.

U razvoju su, pored Univerziteta u Olbaniju, učestvovali stručnjaci kompanije GE Aerospace i drugih američkih istraživačkih i proizvodnih organizacija. Univerzitetski tim bio je zadužen za projektovanje i testiranje, dok su partneri radili na proizvodnji i pakovanju komponente.

Naučnici ističu da nova tehnologija otvara mogućnosti za primenu u elektroenergetskim mrežama, sistemima za pretvaranje energije iz obnovljivih izvora, prenosu jednosmerne struje visokog napona i velikim centrima za obradu podataka.

Posebno je značajna mogućnost korišćenja u infrastrukturi koja podržava veštačku inteligenciju, budući da rast računarskih kapaciteta povećava i zahteve za pouzdanim napajanjem.

Istraživači su se oslonili na ranije iskustvo u razvoju silicijum-karbidnih tranzistora, uključujući komponentu predstavljenu 2021. godine. Novi uređaj koristi približno 90 odsto istog proizvodnog postupka, ali omogućava rad sa većim električnim strujama.

Iako je tehnologija uspešno demonstrirana, predstoje dodatna ispitivanja i razvoj pre njene šire komercijalne primene.

Novi rezultat pokazuje da unapređenje energetskih sistema ne zavisi samo od izgradnje novih elektrana, već i od razvoja elektronskih komponenti koje omogućavaju efikasnije korišćenje i distribuciju proizvedene energije.