Los semiconductores son, con diferencia, el uso más importante del carburo de silicio. Los semiconductores son pequeños trozos de material que pueden controlar cómo fluye la electricidad a través de ellos. Los semiconductores no son exactamente el tema más atractivo que existe, pero son vitales para una abrumadora cantidad de productos cotidianos sin los cuales sería difícil vivir, como computadoras y teléfonos. Ayudan a controlar la corriente eléctrica a medida que fluye, asegurándose de que todo funcione correctamente.
Lo que se desea cuando se trata de este tipo de carburo de silicio es el hecho de que es semiconductor: puede consumir mucha energía eléctrica sin quemarse, lo que a veces se denomina manejo de alta densidad de potencia en una red eléctrica. Y eso es crucial porque implica que los dispositivos construidos con semiconductores de carburo de silicio podrían ser más pequeños y más eficientes energéticamente que sus contrapartes fabricadas con otros materiales. Cuanta menos energía utilice un dispositivo, más eficiente será, y esto ahorra energía al permitirle trabajar con menos vatios. ¡El ahorro de energía también es importante para mejorar la condición económica y el medio ambiente!
Otra ventaja importante de los semiconductores de carburo de silicio es que pueden funcionar a temperaturas mucho más altas que los fabricados con otros materiales. Esta capacidad resulta útil para entornos, como fábricas o plantas de energía, donde las temperaturas pueden ser bastante altas las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Entonces, si utilizamos carburo de silicio para crear semiconductores en esos entornos -en todo, desde líneas de gas de alta presión y transformadores llenos de galones de aceite caliente- se obtienen lugares más ideales para tales intereses (que es algo que beneficia a todos).
Gracias a todas estas increíbles ventajas, los científicos e ingenieros están comenzando a utilizar semiconductores de carburo de silicio en una variedad de diferentes tipos de aplicaciones de dispositivos. Un coche o camión eléctrico, por ejemplo, utiliza semiconductores para ayudar a gestionar cuándo y cómo se utiliza la energía de su batería. ¡Estos vehículos pueden viajar más lejos por carga que nunca si se utilizan semiconductores de carburo de silicio en ellos! Esta capacidad es crucial para hacer que los coches eléctricos sean más prácticos y fáciles de usar para todos.
Los semiconductores de carburo de silicio tienen otra aplicación interesante; esta vez en tecnología de energía solar. Los paneles solares convierten la luz solar en electricidad; pero, si queremos utilizar la energía resultante cuando y donde más se necesita (que suele ser horas después del anochecer), también necesitan una forma de almacenar la energía producida. Aquí es donde los semiconductores juegan un papel. Los semiconductores de carburo de silicio permiten que los sistemas de energía solar funcionen 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 lo es, por supuesto (tal vez no lo he dejado suficientemente claro al principio): se trata de un semiconductor de banda prohibida amplia y tiene características únicas en términos de cómo se comporta. Pero un aspecto clave de estos nuevos componentes que estamos construyendo a partir de ellos basados en semiconductores de SiC [es que] nos ayudan a hacer cosas como gestionar mejor la energía solar; permiten motores más eficientes, lo que también se relaciona con un menor uso de electricidad (y, por lo tanto, emisiones de carbono); También existen muchas aplicaciones posibles en torno a la movilidad eléctrica. Es decir, por ejemplo, tenemos una manera de utilizar la electricidad de manera más productiva y emitir menos gases que atrapan calor y contribuyen al calentamiento global. La mayor parte del tiempo, obtenemos nuestra electricidad quemando combustibles fósiles (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, que son críticos para sectores como el aeroespacial, el de defensa, etc. Estas áreas requieren el rendimiento de las máquinas en condiciones extremas. Es por eso que un misil o satélite debe poder soportar temperaturas muy altas. /radiación en su electrónica, por ejemplo. Los semiconductores de carburo de silicio pueden ayudar a que estos dispositivos electrónicos sean fiables y eficientes, y el éxito de muchas misiones depende de ello.
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