Иновациите в материалите и технологиите за ниско потребление на енергия движат трансформацията на индустрията
Под двойния тласък на целта за глобална въглеродна неутралност и пробуждането на екологичната осведоменост на потребителите, индустрията за сензорни микропревключватели претърпява зелена трансформация. Производителите активно реагират на политическите насоки и пазарните изисквания чрез иновации в материалите, научноизследователска и развойна дейност в областта на технологиите с ниска консумация на енергия и рециклируем дизайн, ускорявайки напредъка на индустрията към устойчиво развитие.
Водени както от политически, така и от пазарни сили, изискванията за опазване на околната среда са се превърнали във фокус на индустрията.
Според „14-ия петгодишен план за енергоспестяване на сгради и развитие на зелено строителство“, до 2025 г. Китай ще е завършил енергоспестяващи ремонти на 350 милиона квадратни метра съществуващи сгради и ще е построил над 50 милиона квадратни метра сгради с ултраниско потребление на енергия. Тази цел е принудила всички звена в индустриалната верига да се трансформират и областта на електронните компоненти не е изключение. „Планът за изпълнение за насърчаване на зеленото потребление“, издаден от Националната комисия за развитие и реформи, допълнително пояснява, че пазарният дял на зелените и нисковъглеродни продукти трябва да бъде значително увеличен, а енергоспестяването и опазването на околната среда са се превърнали в основни показатели за иновации в предприятията.
От пазарна гледна точка, предпочитанията на младите потребителски групи към зелени продукти са се увеличили значително. Данните показват, че потенциалните потребители на превозни средства с нови енергийни източници сред поколенията след 80-те и 90-те години на миналия век представляват повече от половината, а темпът на растеж на продажбите на енергоспестяващи домакински уреди е надхвърлил 100%. Тази концепция за потребление, изискваща както производителност, така и опазване на околната среда, е накарала производителите да интегрират зелен дизайн през целия жизнен цикъл на продукта.
Материални иновации
Традиционните ключове разчитат предимно на метални контакти и пластмасови корпуси, което представлява риск от потребление на ресурси и замърсяване. В днешно време производителите са преодолели това ограничение чрез прилагането на нови материали:
1. Гъвкави електронни материали и проводими полимери: Гъвкавите материали позволяват на превключвателите да се адаптират към устройства с извита повърхност, намалявайки структурната сложност; Проводимите полимери заместват металните контакти, намалявайки риска от окисляване и удължавайки живота им.
2. Биоразградими материали: Например, трибоелектричният наногенератор на базата на памучна тъкан, разработен от Текстилния университет в Ухан, който използва възобновяеми материали като хитозан и фитинова киселина, съчетава огнеустойчивост и разградимост, предоставяйки нови идеи за проектиране на корпуси на превключватели.
3. Дизайн с рециклируеми компоненти: Магнитно-индукционният микропревключвател на Jiuyou Microelectronics намалява употребата на метал чрез безконтактна структура, което прави компонентите по-лесни за разглобяване и рециклиране и намалява генерирането на електронни отпадъци.
Технология за ниска консумация на енергия
Консумацията на енергия е ключов показател за опазване на околната среда при електронните компоненти. Вземете Jiuyou Microelectronics като пример. Неговият магнитно-индукционен микропревключвател замества традиционните механични контакти с магнитни принципи на управление, намалявайки консумацията на енергия с повече от 50%. Той е особено подходящ за сценарии, захранвани от батерии, като например интелигентни домове, като значително удължава живота на батерията на устройствата. Решението за интелигентен Wi-Fi едножилен превключвател, пуснато на пазара от Espressif Technology, използва чип ESP32-C3 с консумация на енергия в режим на готовност от само 5μA, решавайки проблема с трептенето на лампата, причинено от високата консумация на енергия в традиционните решения.
В допълнение, термично-чувствителният трибоелектричен наногенератор (TENG), разработен от Политехническия университет в Тиендзин, може автоматично да превключва работния си режим в зависимост от околната температура, започвайки от 0℃ и изключвайки се при 60℃, постигайки разпределение на енергията при поискване и осигурявайки трансгранично вдъхновение за интелигентността и енергоспестяването на превключвателите.
Анализ на случая
Магнитно-индукционният микропревключвател, пуснат на пазара от Jiuyou Microelectronics през 2024 г., е еталон в индустрията. Основните му предимства включват:
Безконтактен дизайн: Чрез заместване на физическия контакт с принципа на магнитната индукция, износването се намалява и животът се увеличава три пъти;
Силна съвместимост: Трите електрически пина са съвместими с различни видове устройства, поддържащи сценарии като интелигентен дом и индустриална автоматизация;
Ниска консумация на енергия: Спестява 60% енергия в сравнение с традиционните комутатори, което помага на крайните устройства да удължат живота на батерията.
Тази технология не само отговаря на стандартите на ЕС за опазване на околната среда RoHS, но също така намалява зависимостта от редки метали и понижава въглеродния отпечатък на веригата за доставки, което я прави типичен пример за зелено производство.
Бъдещи перспективи
С постепенното усъвършенстване на системата за сертифициране на въглеродния отпечатък, предприятията трябва да внедрят концепции за опазване на околната среда по цялата верига - от материалите, производството до рециклирането. Експертите предлагат чрез механизми за стимулиране, като например „въглеродни кредити“, потребителите да бъдат допълнително насърчавани да избират екологични продукти. Иновациите на предприятия като Jiuyou и Espressif показват, че опазването на околната среда и производителността не са в противоречие - продукти с ниска консумация на енергия, дълъг живот и висока съвместимост се превръщат в новите фаворити на пазара.
Може да се предвиди, че зелената революция в индустрията за сензорни микропревключватели ще ускори навлизането ѝ в цялата индустриална верига, насърчавайки индустрията за производство на електроника към „бъдеще с нулеви въглеродни емисии“.
Време на публикуване: 29 април 2025 г.
