Los semiconductores son con mucho el uso más significativo del carburo de silicio. Los semiconductores son pequeños fragmentos de material que pueden controlar cómo fluye la electricidad a través de ellos. Los semiconductores no son exactamente el tema más atractivo, pero son vitales para una cantidad abrumadora de productos cotidianos de los que nos sería difícil vivir sin ellos, como computadoras y teléfonos. Ayudan a controlar la corriente eléctrica mientras fluye, asegurándose de que todo funcione correctamente.
Lo que buscas cuando se trata de este tipo de carburo de silicio es el hecho de que es semiconductor: puede soportar mucha potencia eléctrica sin quemarse, a veces llamado manejo de alta densidad de potencia en una red eléctrica. Y eso es crucial porque implica que los dispositivos construidos utilizando semiconductores de carburo de silicio pueden ser más pequeños y más eficientes energéticamente que sus contrapartes hechas con otros materiales. Cuanta menos energía use un dispositivo, más eficiente será, y esto ahorra energía al permitirte hacer trabajo con menos vatios. El ahorro de energía importa para mejorar las condiciones económicas y el medio ambiente también.
Otra ventaja importante de los semiconductores de carburo de silicio es que pueden operar a temperaturas mucho más altas que aquellos hechos de otros materiales. Esta capacidad resulta útil en entornos, como fábricas o plantas eléctricas, donde las temperaturas pueden llegar a ser bastante altas las 24/7. Así que, si usamos carburo de silicio para crear semiconductores en esos entornos -en todo tipo de líneas de gas a alta presión y transformadores llenos de galones de aceite hirviendo- se obtienen lugares más ideales para dichos intereses (lo cual beneficia a todos).
Gracias a todas estas increíbles ventajas, los científicos e ingenieros están comenzando a utilizar semiconductor de carburo de silicio en una variedad de aplicaciones de dispositivos diferentes. Por ejemplo, un automóvil eléctrico o camión utiliza semiconductores para ayudar a gestionar cuándo y cómo se despliega la energía de su batería. ¡Estos vehículos pueden recorrer mayores distancias por carga que nunca si utilizas semiconductores de carburo de silicio en ellos! Una capacidad como esta es crucial para hacer que los autos eléctricos sean más prácticos y fáciles de usar para todos.
Los semiconductores de carburo de silicio tienen otra aplicación interesante; esta vez en la tecnología de energía solar. Los paneles solares convierten la luz del sol en electricidad; pero, si queremos utilizar la energía resultante cuando y donde más se necesite (lo que a menudo es horas después de la oscuridad), necesitan una forma de almacenar esa energía producida también. Aquí es donde entran en juego los semiconductores. Los semiconductores de carburo de silicio permiten que los sistemas de energía solar operen de manera más eficiente y efectiva, reduciendo el costo de operación y haciendo que la energía limpia sea más accesible.
El carburo de silicio en sí es, por supuesto - tal vez no lo he dejado claro al principio: Este es un semiconductor de banda ancha, y tiene características únicas en términos de cómo se comporta. Pero un aspecto clave de estos nuevos componentes con los que estamos construyendo reguladores basados en semiconductores de SiC [es que] nos ayudan a hacer cosas como gestionar mejor la energía solar; permiten motores más eficientes, lo cual también se relaciona con el menor uso de electricidad (y por lo tanto emisiones de carbono); hay muchas posibles aplicaciones relacionadas con la movilidad eléctrica también. Es decir, tenemos una forma de usar la electricidad de manera más productiva y emitir menos gases que atrapan el calor y contribuyen al calentamiento global. La mayor parte del tiempo, obtenemos nuestra electricidad quemando combustibles fósiles, quemando carbón o petróleo, por ejemplo, y eso puede generar mucha contaminación y dañar las plantas, los animales, la tierra y el agua.
Al final de todo esto es donde entran en juego los semiconductores de carburo de silicio, los cuales son críticos para sectores como el aeroespacial, la defensa, etc. Estas áreas requieren el rendimiento de las máquinas en condiciones extremas. Por eso un misil o un satélite deben poder soportar temperaturas/radiación muy altas en sus electrónicos, por ejemplo. Los semiconductores de carburo de silicio pueden ayudar a hacer que estas electrónicas sean confiables y eficientes, y el éxito de muchas misiones depende de esto.
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