I semiconduttori rappresentano senza dubbio l'utilizzo più significativo del carburo di silicio. I semiconduttori sono piccoli pezzi di materiale in grado di controllare il flusso di corrente elettrica attraverso di essi. I semiconduttori non sono esattamente l'argomento più affascinante, ma sono essenziali per un numero schiacciante di prodotti quotidiani di cui sarebbe difficile fare a meno, come computer e telefoni. Essi aiutano a controllare la corrente elettrica mentre scorre, assicurandosi che tutto funzioni correttamente.
Quello che si vuole quando si parla di carburo di silicio di questo tipo è il fatto che è semiconduttore - Può sopportare molta energia elettrica senza surriscaldarsi, a volte chiamato gestione ad alta densità di potenza in una rete elettrica. E questo è fondamentale perché implica che i dispositivi costruiti utilizzando semiconduttori di carburo di silicio possono essere più piccoli e più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai loro corrispettivi realizzati con altri materiali. Più un dispositivo usa poco energia, più è efficiente, e questo risparmia energia consentendoti di svolgere il lavoro con meno watt. Il risparmio di energia è importante per migliorare sia la condizione economica che l'ambiente!
Un altro importante vantaggio dei semiconduttori di carburo di silicio è che possono funzionare a temperature molto più alte rispetto a quelli realizzati con altri materiali. Questa capacità si rivela utile per ambienti, come fabbriche o centrali elettriche, dove le temperature possono diventare abbastanza elevate 24/7. Quindi, se utilizziamo il carburo di silicio per creare semiconduttori in questi ambienti - da linee di gas ad alta pressione a trasformatori riempiti di galloni di olio bollente - ciò produce luoghi più ideali per tali interessi (che è qualcosa che beneficia tutti).
Grazie a tutti questi straordinari vantaggi, scienziati e ingegneri stanno iniziando ad utilizzare semiconduttori a base di carburo di silicio in una varietà di applicazioni di dispositivi diversi. Un'auto o camion elettrico, per esempio, utilizza semiconduttori per aiutare a gestire quando e come l'energia della sua batteria viene distribuita. Questi veicoli possono percorrere distanze maggiori con una singola ricarica se si utilizzano semiconduttori a base di carburo di silicio! Una tale capacità è fondamentale per rendere le auto elettriche più pratiche e facili da usare per tutti.
I semiconduttori a base di carburo di silicio hanno un'altra interessante applicazione; questa volta nella tecnologia dei pannelli solari. I pannelli solari trasformano la luce del sole in elettricità; ma, se vogliamo utilizzare l'energia prodotta quando e dove è più necessaria (che spesso è ore dopo il tramonto), è necessario avere un modo per immagazzinare quest'energia. È qui che i semiconduttori svolgono un ruolo. I semiconduttori a base di carburo di silicio consentono ai sistemi di energia solare di funzionare in modo più efficiente ed efficace, abbassando i costi di funzionamento e rendendo l'energia pulita più accessibile.
Il carburo di silicio di per sé è, ovviamente - forse non l'ho chiarito abbastanza all'inizio: questo è un semiconduttore a larga apertura di banda e ha caratteristiche uniche in termini di come si comporta. Ma un aspetto chiave di questi nuovi componenti da cui stiamo costruendo dimmer basati su semiconduttori SiC [è che] ci aiutano a fare cose come gestire meglio l'energia solare; consentono motori più efficienti, il che si collega anche a una riduzione dell'uso di elettricità (e quindi delle emissioni di carbonio); ci sono molte possibili applicazioni legate alla mobilità elettrica. Cioè, ad esempio, abbiamo un modo per usare l'elettricità in modo più produttivo ed emettere meno gas che trappolano il calore e contribuiscono al riscaldamento globale. La maggior parte del tempo, otteniamo la nostra elettricità bruciando carburanti fossili - bruciando carbone o petrolio, per esempio - e ciò può produrre molto inquinamento e danneggiare piante, animali, terreni e acque.
Al termine di tutto questo entra in gioco la tecnologia dei semiconduttori a base di carburo di silicio, fondamentale per settori come l'aerospaziale, la difesa, ecc. Queste aree richiedono prestazioni delle macchine in condizioni estreme. Per questo motivo, un missile o un satellite devono essere in grado di resistere a temperature/radiazioni molto elevate nei loro componenti elettronici, ad esempio. I semiconduttori a base di carburo di silicio possono contribuire a rendere queste elettroniche affidabili ed efficienti, e il successo di molte missioni dipende da questo.
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