Materiālu inovācijas un maza enerģijas patēriņa tehnoloģijas veicina nozares pārveidi
Globālā oglekļa neitralitātes mērķa un patērētāju vides apziņas atmodināšanas divkāršā impulsa ietekmē skārienjutīgo mikroslēdžu nozare piedzīvo zaļo transformāciju. Ražotāji aktīvi reaģē uz politikas vadlīnijām un tirgus pieprasījumu, izmantojot materiālu inovācijas, mazjaudas tehnoloģiju pētniecību un attīstību, kā arī pārstrādājamu dizainu, paātrinot nozares progresu ilgtspējīgas attīstības virzienā.
Gan politikas, gan tirgus spēku vadītas, vides aizsardzības prasības ir kļuvušas par nozares uzmanības centrā.
Saskaņā ar "14. piecu gadu plānu ēku enerģijas taupīšanai un videi draudzīgu ēku attīstībai" līdz 2025. gadam Ķīna būs pabeigusi 350 miljonu kvadrātmetru esošo ēku renovāciju enerģijas taupīšanas nolūkos un uzbūvējusi vairāk nekā 50 miljonus kvadrātmetru īpaši zema enerģijas patēriņa ēku. Šis mērķis ir piespiedis visus rūpniecības ķēdes posmus pārveidoties, un elektronisko komponentu joma nav izņēmums. Nacionālās attīstības un reformu komisijas izdotais "Zaļā patēriņa veicināšanas īstenošanas plāns" sīkāk precizē, ka ir ievērojami jāpalielina videi draudzīgu un mazoglekļa produktu tirgus daļa, un enerģijas taupīšana un vides aizsardzība ir kļuvušas par galvenajiem uzņēmumu inovāciju rādītājiem.
Tirgus pusē jauno patērētāju grupu priekšroka videi draudzīgiem produktiem ir ievērojami palielinājusies. Dati liecina, ka jauno enerģijas transportlīdzekļu potenciālie lietotāji paaudzēs pēc 80. un 90. gadiem veido vairāk nekā pusi, un enerģiju taupošu sadzīves tehnikas pārdošanas apjoma pieauguma temps ir pārsniedzis 100%. Šī patēriņa koncepcija, kas "prasa gan veiktspēju, gan vides aizsardzību", ir mudinājusi ražotājus integrēt videi draudzīgu dizainu visā produkta dzīves ciklā.
Materiālu inovācijas
Tradicionālie slēdži pārsvarā izmanto metāla kontaktus un plastmasas korpusus, kas rada resursu patēriņa un piesārņojuma risku. Mūsdienās ražotāji ir pārvarējuši šo šķērsli, izmantojot jaunus materiālus:
1. Elastīgi elektroniskie materiāli un vadoši polimēri: Elastīgi materiāli ļauj slēdžiem pielāgoties ierīcēm ar izliektām virsmām, samazinot strukturālo sarežģītību; Vadoši polimēri aizstāj metāla kontaktus, samazinot oksidēšanās risku un pagarinot kalpošanas laiku.
2. Bioloģiski noārdāmi materiāli: Piemēram, Uhaņas Tekstiluniversitātes izstrādātais kokvilnas auduma triboelektriskais nanoģenerators, kurā tiek izmantoti atjaunojami materiāli, piemēram, hitīns un fitīnskābe, apvieno liesmas slāpēšanu un noārdāmību, sniedzot jaunas idejas slēdžu korpusu dizainam.
3. Pārstrādājamu komponentu dizains: Jiuyou Microelectronics magnētiskās indukcijas mikroslēdzis samazina metāla izmantošanu, izmantojot bezkontakta struktūru, atvieglojot komponentu demontāžu un pārstrādi, kā arī samazinot elektronisko atkritumu rašanos.
Zema enerģijas patēriņa tehnoloģija
Enerģijas patēriņš ir galvenais vides aizsardzības rādītājs elektroniskajām komponentēm. Kā piemēru var minēt Jiuyou Microelectronics. Tā magnētiskās indukcijas mikroslēdzis aizstāj tradicionālos mehāniskos kontaktus ar magnētiskās vadības principiem, samazinot enerģijas patēriņu par vairāk nekā 50%. Tas ir īpaši piemērots akumulatora darbināmām ierīcēm, piemēram, viedajām mājām, ievērojami pagarinot ierīču akumulatora darbības laiku. Espressif Technology laistajā Wi-Fi vienvadu viedā slēdža risinājumā ir izmantota ESP32-C3 mikroshēma, kuras gaidīšanas režīma enerģijas patēriņš ir tikai 5 μA, atrisinot lampu mirgošanas problēmu, ko izraisa augsts enerģijas patēriņš tradicionālajos risinājumos.
Turklāt Tjaņdziņas Politehniskās universitātes izstrādātais termiski reaģējošais triboelektriskais nanoģenerators (TENG) var automātiski pārslēgt savu darba režīmu atbilstoši apkārtējās vides temperatūrai, sākot no 0 ℃ un izslēdzot to 60 ℃, panākot enerģijas sadali pēc pieprasījuma un sniedzot pārrobežu iedvesmu slēdžu intelektam un enerģijas taupīšanai.
Gadījuma analīze
Jiuyou Microelectronics 2024. gadā izlaistais magnētiskās indukcijas mikroslēdzis ir nozares etalons. Tā galvenās priekšrocības ietver:
Bezkontakta dizains: aizstājot fizisko kontaktu ar magnētiskās indukcijas principu, nodilums samazinās un kalpošanas laiks palielinās trīs reizes;
Spēcīga saderība: trīs elektrības kontakti ir saderīgi ar dažāda veida ierīcēm, atbalstot tādus scenārijus kā viedā māja un rūpnieciskā automatizācija;
Zems enerģijas patēriņš: tas ietaupa 60% enerģijas salīdzinājumā ar tradicionālajiem slēdžiem, palīdzot termināļu ierīcēm pagarināt akumulatora darbības laiku.
Šī tehnoloģija ne tikai atbilst ES RoHS vides aizsardzības standartiem, bet arī samazina atkarību no retajiem metāliem un samazina piegādes ķēdes oglekļa pēdas nospiedumu, padarot to par tipisku zaļās ražošanas piemēru.
Nākotnes perspektīvas
Pakāpeniski uzlabojot oglekļa pēdas sertifikācijas sistēmu, uzņēmumiem ir jāievieš vides aizsardzības koncepcijas visā ķēdē, sākot no materiāliem, ražošanas līdz pārstrādei. Eksperti iesaka, ka, izmantojot tādus stimulēšanas mehānismus kā "oglekļa kredīti", patērētāji būtu vēl vairāk jāmudina izvēlēties videi draudzīgus produktus. Tādu uzņēmumu kā Jiuyou un Espressif inovācijas parāda, ka vides aizsardzība un veiktspēja nav pretstatā - produkti ar zemu enerģijas patēriņu, ilgu kalpošanas laiku un augstu saderību kļūst par jaunajiem favorītiem tirgū.
Var paredzēt, ka zaļā revolūcija skārienjutīgo mikroslēdžu nozarē paātrinās tās iekļūšanu visā rūpniecības ķēdē, veicinot elektronikas ražošanas nozari ceļā uz "nulles oglekļa nākotni".
Publicēšanas laiks: 2025. gada 29. aprīlis
