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Eliminazione del mattoncino di ricarica del laptop
Una startup chiamata Transphorm ha annunciato una tecnologia che potrebbe eliminare gli ingombranti mattoncini di ricarica forniti con laptop e altri dispositivi. Potrebbe anche rendere più efficienti i data center e le auto elettriche.
La società ha sviluppato la tecnologia in segreto negli ultimi quattro anni e finora ha raccolto 38 milioni di dollari da investitori come Google Ventures e Kleiner Perkins Caufield & Byers. Tra due settimane svelerà i suoi primi prodotti.
Umesh Mishra, CEO e cofondatore di Transphorm, stima che il 10% dell'elettricità generata negli Stati Uniti venga sprecata dall'elettronica di potenza, un'ampia classe di componenti che modificano le proprietà dell'elettricità per diverse applicazioni. Alcuni dispositivi elettronici di alimentazione convertono l'alimentazione CA ad alta tensione in CC a bassa tensione per eseguire, ad esempio, un laptop o un server Web. Altri convertono la corrente continua da un pacco batteria in un'auto elettrica in corrente alternata per far funzionare il motore. Oltre a sprecare elettricità, l'elettronica di potenza esistente può essere ingombrante, in parte perché genera calore di scarto che deve essere dissipato con dissipatori di calore, ventole o radiatori.
Transphorm ha sviluppato un'elettronica di potenza basata sul nitruro di gallio, un semiconduttore che, secondo Mishra, spreca molta meno energia rispetto ai componenti in silicio utilizzati nei dispositivi convenzionali. Non solo questi dispositivi elettronici sono più efficienti, ma possono anche fare a meno di alcuni degli ingombranti sistemi di raffreddamento. Ad esempio, l'azienda spera di ridurre le dimensioni dei caricabatterie richiesti dai laptop odierni o di eliminarli del tutto incorporando l'elettronica necessaria nel computer stesso. Il design più compatto è importante anche per le applicazioni automobilistiche, dove lo spazio è limitato e il peso è importante per l'efficienza del carburante. Mishra afferma che l'azienda crede di poter ridurre lo spreco di elettricità del 90%.
Uno dei primi mercati per Transphorm saranno i data center. L'azienda spera anche di vedere i suoi prodotti sostituire gli inverter convenzionali utilizzati per trasformare la corrente continua dai pannelli solari in corrente alternata per uso domestico. Gli inverter di Transphorm potrebbero migliorare l'efficienza dei sistemi solari da 2 a 4 punti percentuali, una cifra impressionante in un settore che celebra i salti di efficienza dell'1 percento.
La possibilità di utilizzare il nitruro di gallio nell'elettronica di potenza è nota da decenni, ma produrre versioni di alta qualità del materiale è stata una sfida. Questo problema, tuttavia, è stato ampiamente risolto dai ricercatori che hanno scoperto come utilizzare il nitruro di gallio nei LED, afferma Mishra. Transphorm ha ottimizzato il materiale per l'elettronica di potenza e ha sviluppato nuovi dispositivi (come i transistor), circuiti e moduli completi che includono tutti i componenti necessari per sostituire i sistemi convenzionali. Ora sta sviluppando sistemi ad alte prestazioni con una sovvenzione di $ 2.950.000 dall'Agenzia per i progetti di ricerca avanzata per l'energia (ARPA-E).
Transphorm non è l'unica azienda a sviluppare elettronica di potenza basata sul nitruro di gallio. Altre aziende che lavorano su tecnologie simili includono Laboratori HRL, OnChip Power , Conversione di potenza efficiente , e Sistemi GaN . La proliferazione di queste aziende è dovuta in parte alle carenze dei dispositivi al silicio convenzionali, che secondo Mishra stanno raggiungendo i loro limiti teorici.