Medžiagų inovacijos ir mažo energijos suvartojimo technologijos skatina pramonės transformaciją
Dėl dvigubo pasaulinio anglies dioksido neutralumo tikslo ir vartotojų aplinkosauginio sąmoningumo pabudimo, jutiklinių mikrojungiklių pramonė išgyvena žaliąją transformaciją. Gamintojai aktyviai reaguoja į politikos gaires ir rinkos poreikius, diegdami medžiagų inovacijas, mažos galios technologijų tyrimus ir plėtrą bei perdirbamą dizainą, taip paspartindami pramonės pažangą siekiant tvaraus vystymosi.
Veikiant tiek politikai, tiek rinkos jėgoms, aplinkos apsaugos reikalavimai tapo pramonės dėmesio centre.
Pagal „14-ąjį penkerių metų pastatų energijos taupymo ir žaliųjų pastatų plėtros planą“, iki 2025 m. Kinija bus baigusi 350 mln. kvadratinių metrų ploto esamų pastatų renovaciją siekiant taupyti energiją ir pastatys daugiau nei 50 mln. kvadratinių metrų ploto itin mažai energijos suvartojančių pastatų. Šis tikslas privertė visas pramonės grandinės grandis transformuotis, ir elektroninių komponentų sritis nėra išimtis. Nacionalinės plėtros ir reformų komisijos išleistame „Žaliojo vartojimo skatinimo įgyvendinimo plane“ toliau patikslinama, kad reikia gerokai padidinti žaliųjų ir mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių produktų rinkos dalį, o energijos taupymas ir aplinkos apsauga tapo pagrindiniais įmonių inovacijų rodikliais.
Rinkos srityje jaunų vartotojų grupių pirmenybė ekologiškiems produktams gerokai išaugo. Duomenys rodo, kad potencialūs naujų energijos transporto priemonių naudotojai tarp kartų po 80-ųjų ir po 90-ųjų sudaro daugiau nei pusę, o energiją taupančių buitinių prietaisų pardavimų augimo tempas viršijo 100 %. Ši vartojimo koncepcija, „reikalaujanti tiek našumo, tiek aplinkos apsaugos“, paskatino gamintojus integruoti ekologišką dizainą į visą produkto gyvavimo ciklą.
Medžiagų inovacijos
Tradiciniai jungikliai dažniausiai naudoja metalinius kontaktus ir plastikinius korpusus, o tai kelia pavojų išteklių eikvojimui ir taršai. Šiais laikais gamintojai įveikė šią kliūtį, naudodami naujas medžiagas:
1. Lanksčios elektroninės medžiagos ir laidūs polimerai: lanksčios medžiagos leidžia jungikliams prisitaikyti prie išlenktų paviršių įrenginių, sumažinant konstrukcijos sudėtingumą; laidūs polimerai pakeičia metalinius kontaktus, sumažindami oksidacijos riziką ir pailgindami jų tarnavimo laiką.
2. Biologiškai skaidžios medžiagos: Pavyzdžiui, Uhano tekstilės universiteto sukurtas medvilninio audinio pagrindu pagamintas triboelektrinis nanogeneratorius, kuriame naudojamos atsinaujinančios medžiagos, tokios kaip chitozanas ir fitino rūgštis, sujungia atsparumą ugniai ir skaidumą, suteikdamas naujų idėjų jungiklių korpusų projektavimui.
3. Perdirbamų komponentų konstrukcija: „Jiuyou Microelectronics“ magnetinio indukcinio mikrojungiklio konstrukcija sumažina metalo naudojimą dėl bekontaktės konstrukcijos, todėl komponentus lengviau išardyti ir perdirbti, taip sumažinant elektroninių atliekų susidarymą.
Mažo energijos suvartojimo technologija
Energijos suvartojimas yra pagrindinis elektroninių komponentų aplinkos apsaugos rodiklis. Pavyzdžiui, „Jiuyou Microelectronics“. Jo magnetinės indukcijos mikrojungiklis tradicinius mechaninius kontaktus pakeičia magnetinio valdymo principais, sumažindamas energijos suvartojimą daugiau nei 50 %. Jis ypač tinka baterijomis maitinamiems įrenginiams, pavyzdžiui, išmaniesiems namams, nes žymiai pailgina įrenginių baterijos veikimo laiką. „Espressif Technology“ pristatytas vieno laido „Wi-Fi“ išmaniojo jungiklio sprendimas naudoja ESP32-C3 lustą, kurio budėjimo režimo energijos suvartojimas yra tik 5 μA, ir tai išsprendžia lempų mirgėjimo problemą, kurią sukelia didelis energijos suvartojimas tradiciniuose sprendimuose.
Be to, Tiandzino politechnikos universiteto sukurtas termiškai reaguojantis triboelektrinis nanogeneratorius (TENG) gali automatiškai perjungti savo darbo režimą pagal aplinkos temperatūrą, pradėdamas nuo 0 ℃ ir išsijungdamas esant 60 ℃, taip užtikrindamas energijos paskirstymą pagal poreikį ir suteikdamas tarpvalstybinį įkvėpimą jungiklių išmanumui ir energijos taupymui.
Atvejo analizė
„Jiuyou Microelectronics“ 2024 m. išleistas magnetinio indukcinio mikrojungiklis yra pramonės etalonas. Jo pagrindiniai privalumai:
Bekontaktis dizainas: fizinį kontaktą pakeitus magnetinės indukcijos principu, sumažėja nusidėvėjimas ir tris kartus pailgėja tarnavimo laikas;
Didelis suderinamumas: trys elektros kontaktai yra suderinami su įvairių tipų įrenginiais, palaikančiais tokius scenarijus kaip išmanieji namai ir pramoninė automatika;
Mažas energijos suvartojimas: sutaupo 60 % energijos, palyginti su tradiciniais jungikliais, todėl galiniai įrenginiai gali pailginti baterijos veikimo laiką.
Ši technologija ne tik atitinka ES RoHS aplinkos apsaugos standartus, bet ir sumažina retųjų metalų naudojimą bei anglies pėdsaką tiekimo grandinėje, todėl yra tipiškas žaliosios gamybos pavyzdys.
Ateities perspektyvos
Kadangi anglies pėdsako sertifikavimo sistema yra palaipsniui tobulinama, įmonės turi įdiegti aplinkos apsaugos koncepcijas visoje grandinėje – nuo medžiagų, gamybos iki perdirbimo. Ekspertai siūlo, kad taikant skatinimo mechanizmus, tokius kaip „anglies kreditai“, vartotojai turėtų būti dar labiau skatinami rinktis ekologiškus produktus. Tokių įmonių kaip „Jiuyou“ ir „Espressif“ inovacijos rodo, kad aplinkos apsauga ir našumas nėra prieštaringos – mažo energijos suvartojimo, ilgo tarnavimo laiko ir didelio suderinamumo produktai tampa naujais rinkos favoritais.
Galima numatyti, kad žalioji revoliucija jutiklinių mikrojungiklių pramonėje paspartins jos įsiskverbimą į visą pramonės grandinę, skatindama elektronikos gamybos pramonę link „nulinės anglies dioksido emisijos ateities“.
Įrašo laikas: 2025 m. balandžio 29 d.
