Semicondutores são, de longe, o uso mais significativo do carbeto de silício. Semicondutores são pequenos pedaços de material que podem controlar como a eletricidade flui através deles. Semicondutores não são exatamente o assunto mais sexy por aí, mas eles são essenciais para uma quantidade esmagadora de produtos do dia-a-dia, dos quais teríamos dificuldade para viver sem, como computadores e telefones. Eles ajudam a controlar a corrente elétrica enquanto ela flui, garantindo que tudo funcione corretamente.
O que você quer quando se trata deste tipo de carbeto de silício é o fato de que ele é semicondutor - Ele pode suportar muita energia elétrica sem queimar, às vezes chamado de lidar com alta densidade de potência em uma rede elétrica. E isso é crucial porque implica que dispositivos construídos usando semicondutores de carbeto de silício podem ser menores e mais eficientes energeticamente do que seus correspondentes feitos com outros materiais. Quanto menos energia um dispositivo usa, mais eficiente ele é, e isso economiza energia permitindo que você faça trabalho com menos watts. A economia de energia é importante para melhorar tanto a condição econômica quanto o ambiente!
Outra vantagem importante dos semicondutores de carbeto de silício é que eles podem operar a temperaturas muito mais altas do que aqueles feitos de outros materiais. Essa capacidade é útil em ambientes, como fábricas ou usinas, onde as temperaturas podem ficar bastante altas 24/7. Portanto, se usarmos carbeto de silício para criar semicondutores nesses ambientes - desde linhas de gás de alta pressão até transformadores cheios de galões de óleo fervente - isso resulta em locais mais ideais para tais interesses (o que beneficia a todos).
Graças a todas essas vantagens incríveis, cientistas e engenheiros estão começando a usar semicondutores de carbeto de silício em uma variedade de diferentes tipos de aplicações de dispositivos. Por exemplo, um carro ou caminhão elétrico - usa semicondutores para ajudar a gerenciar quando e como a energia de sua bateria é utilizada. Esses veículos podem percorrer distâncias maiores por carga do que nunca se você usar semicondutores de carbeto de silício neles! Tal capacidade é crucial para tornar carros elétricos mais práticos e fáceis de usar para todos.
Os semicondutores de carbeto de silício têm outra aplicação interessante; desta vez na tecnologia de energia solar. Painéis solares convertem luz do sol em eletricidade; mas, se quisermos usar a energia resultante quando e onde for mais necessário (o que muitas vezes é horas após o pôr do sol), é preciso uma forma de armazenar essa energia produzida também. É aqui que os semicondutores desempenham um papel. Semicondutores de carbeto de silício permitem que sistemas de energia solar operem de forma mais eficiente e eficaz, reduzindo o custo de operação e tornando a energia limpa mais acessível.
O próprio carbeto de silício é, claro - talvez eu não tenha deixado isso suficientemente claro no início: Este é um semicondutor de grande diferença de potencial, e possui características únicas em termos de como se comporta. Mas um aspecto-chave desses novos componentes que estamos usando para construir reguladores baseados em semicondutores de SiC [é que] eles nos ajudam a fazer coisas como gerenciar melhor a energia solar; permitem motores mais eficientes, o que também está relacionado ao menor uso de eletricidade (e, portanto, emissões de carbono); existem muitas possíveis aplicações na mobilidade elétrica também. Isso significa, por exemplo, que temos uma maneira de usar a eletricidade de forma mais produtiva e emitir menos gases que retêm calor e contribuem para o aquecimento global. Na maior parte do tempo, obtemos nossa eletricidade queimando combustíveis fósseis - queimando carvão ou petróleo, por exemplo - e isso pode causar muita poluição e prejudicar plantas, animais, terra e água.
No final de tudo isso é onde entram os semicondutores de carbeto de silício, que são cruciais para setores como aeroespacial, defesa etc. Essas áreas exigem o desempenho das máquinas em condições extremas. É por isso que um míssil ou satélite deve ser capaz de suportar temperaturas/radiação muito altas em seus eletrônicos, por exemplo. Semicondutores de carbeto de silício podem ajudar a tornar esses eletrônicos confiáveis e eficientes, e o sucesso de muitas missões depende disso.
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