Inovacije materialov in tehnologije z nizko porabo energije spodbujajo preobrazbo industrije
Pod dvojnim zagonom cilja globalne ogljične nevtralnosti in prebujanja okoljske ozaveščenosti potrošnikov industrija mikrostikal na dotik doživlja zeleno preobrazbo. Proizvajalci se aktivno odzivajo na smernice politik in tržne zahteve z inovacijami materialov, raziskavami in razvojem tehnologije z nizko porabo energije ter reciklirano zasnovo, kar pospešuje napredek industrije k trajnostnemu razvoju.
Zahteve po varstvu okolja, ki jih spodbujajo tako politične kot tržne sile, so postale osrednja tema industrije.
V skladu s "14. petletnim načrtom za varčevanje z energijo v stavbah in razvoj zelenih stavb" bo Kitajska do leta 2025 dokončala energetsko varčne prenove 350 milijonov kvadratnih metrov obstoječih stavb in zgradila več kot 50 milijonov kvadratnih metrov stavb z izjemno nizko porabo energije. Ta cilj je prisilil vse člene industrijske verige k preobrazbi, področje elektronskih komponent pa ni izjema. "Izvedbeni načrt za spodbujanje zelene potrošnje", ki ga je izdala Nacionalna komisija za razvoj in reforme, dodatno pojasnjuje, da je treba znatno povečati tržni delež zelenih in nizkoogljičnih izdelkov, varčevanje z energijo in varstvo okolja pa sta postala ključna kazalnika za inovacije podjetij.
Na trgu se je znatno povečala preferenca mladih potrošniških skupin za zelene izdelke. Podatki kažejo, da potencialni uporabniki vozil z novo energijo med generacijami po 80. in 90. letih predstavljajo več kot polovico, stopnja rasti prodaje energetsko varčnih gospodinjskih aparatov pa je presegla 100 %. Ta koncept porabe, ki "zahteva tako zmogljivost kot varstvo okolja", je proizvajalce spodbudil k vključevanju zelenega oblikovanja v celoten življenjski cikel izdelka.
Materialne inovacije
Tradicionalna stikala se večinoma zanašajo na kovinske kontakte in plastična ohišja, kar predstavlja tveganje za porabo virov in onesnaževanje. Dandanes so proizvajalci to ozko grlo premagali z uporabo novih materialov:
1. Fleksibilni elektronski materiali in prevodni polimeri: Fleksibilni materiali omogočajo, da se stikala prilagodijo napravam z ukrivljeno površino, kar zmanjšuje strukturno kompleksnost; prevodni polimeri nadomeščajo kovinske kontakte, kar zmanjšuje tveganje oksidacije in podaljšuje življenjsko dobo.
2. Biorazgradljivi materiali: Na primer, triboelektrični nanogenerator na osnovi bombažne tkanine, ki ga je razvila Tekstilna univerza v Wuhanu in uporablja obnovljive materiale, kot sta hitosan in fitinska kislina, združuje zaviranje gorenja in razgradljivost, kar ponuja nove ideje za načrtovanje ohišij stikal.
3. Zasnova reciklirnih komponent: Mikrostikalo z magnetno indukcijo podjetja Jiuyou Microelectronics zmanjšuje uporabo kovine zaradi brezkontaktne strukture, kar olajša razstavljanje in recikliranje komponent ter zmanjšuje nastajanje elektronskih odpadkov.
Tehnologija nizke porabe energije
Poraba energije je ključni kazalnik varstva okolja za elektronske komponente. Vzemimo za primer Jiuyou Microelectronics. Njihovo mikrostikalo z magnetno indukcijo nadomešča tradicionalne mehanske kontakte z magnetnimi načeli krmiljenja, kar zmanjša porabo energije za več kot 50 %. Še posebej je primerno za scenarije z baterijskim napajanjem, kot so pametni domovi, saj znatno podaljša življenjsko dobo baterije naprav. Espressif Technology je predstavila inteligentno stikalo z eno žico za Wi-Fi, ki uporablja čip ESP32-C3, s porabo energije v stanju pripravljenosti le 5 μA, kar rešuje problem utripanja svetilk, ki ga povzroča visoka poraba energije v tradicionalnih rešitvah.
Poleg tega lahko termično odzivni triboelektrični nanogenerator (TENG), ki ga je razvila Politehnična univerza Tianjin, samodejno preklaplja svoj način delovanja glede na temperaturo okolice, začenši pri 0 ℃ in izklopi pri 60 ℃, s čimer doseže dodelitev energije na zahtevo in zagotavlja čezmejni navdih za inteligenco in varčevanje z energijo stikal.
Analiza primera
Mikrostikalo z magnetno indukcijo, ki ga je podjetje Jiuyou Microelectronics izdalo leta 2024, je merilo v panogi. Njegove glavne prednosti vključujejo:
Brezkontaktna zasnova: Z zamenjavo fizičnega stika z načelom magnetne indukcije se obraba zmanjša in življenjska doba se potroji;
Močna združljivost: Trije električni priključki so združljivi z različnimi vrstami naprav in podpirajo scenarije, kot sta pametni dom in industrijska avtomatizacija;
Nizka poraba energije: V primerjavi s tradicionalnimi stikali prihrani 60 % energije, kar pomaga terminalnim napravam podaljšati življenjsko dobo baterije.
Ta tehnologija ne le ustreza okoljskim standardom EU RoHS, temveč tudi zmanjšuje odvisnost od redkih kovin in ogljični odtis dobavne verige, zaradi česar je tipičen primer zelene proizvodnje.
Prihodnost
Ker se sistem certificiranja ogljičnega odtisa postopoma izboljšuje, morajo podjetja uvajati koncepte varstva okolja v celotni verigi, od materialov, proizvodnje do recikliranja. Strokovnjaki predlagajo, da bi s spodbudnimi mehanizmi, kot so "ogljični krediti", potrošnike še bolj spodbujali k izbiri zelenih izdelkov. Inovacije podjetij, kot sta Jiuyou in Espressif, dokazujejo, da varstvo okolja in učinkovitost nista v nasprotju – izdelki z nizko porabo energije, dolgo življenjsko dobo in visoko združljivostjo postajajo novi favoriti na trgu.
Predvidevamo lahko, da bo zelena revolucija v industriji mikrostikal na dotik pospešila njen prodor v celotno industrijsko verigo in spodbudila industrijo proizvodnje elektronike k "ničelni ogljični prihodnosti".
Čas objave: 29. april 2025
