211service.com
De oplaadsteen voor de laptop elimineren
Een startup genaamd Transphorm heeft een technologie aangekondigd die de omvangrijke oplaadstenen die bij laptops en andere apparaten worden geleverd, zou kunnen elimineren. Het zou ook datacenters en elektrische auto's efficiënter kunnen maken.
Het bedrijf heeft de technologie de afgelopen vier jaar in het geheim ontwikkeld en heeft tot dusver $ 38 miljoen opgehaald bij investeerders zoals Google Ventures en Kleiner Perkins Caufield & Byers. Over twee weken zal het zijn eerste producten onthullen.
Umesh Mishra, de CEO en medeoprichter van Transphorm, schat dat 10 procent van de elektriciteit die in de Verenigde Staten wordt opgewekt, wordt verspild door vermogenselektronica - een brede klasse van componenten die de eigenschappen van elektriciteit voor verschillende toepassingen veranderen. Sommige vermogenselektronica zetten hoogspanningswisselstroom om in gelijkstroom met een lagere spanning om bijvoorbeeld een laptop of een webserver te laten werken. Anderen zetten gelijkstroom van een batterijpakket in een elektrische auto om in wisselstroom om de motor aan te drijven. Naast het verspillen van elektriciteit, kan bestaande vermogenselektronica omvangrijk zijn, deels omdat ze restwarmte genereren die moet worden afgevoerd met koellichamen, ventilatoren of radiatoren.
Transphorm heeft vermogenselektronica ontwikkeld op basis van galliumnitride, een halfgeleider die volgens Mishra veel minder energie verspilt dan de siliciumcomponenten die in conventionele apparaten worden gebruikt. Deze elektronica is niet alleen efficiënter, ze kunnen ook zonder een aantal omvangrijke koelsystemen. Het bedrijf hoopt bijvoorbeeld de afmetingen van de opladers die tegenwoordig voor laptops nodig zijn te verkleinen, of ze helemaal te elimineren door de benodigde elektronica in de computer zelf op te nemen. Het compactere ontwerp is ook belangrijk voor autotoepassingen, waar de ruimte beperkt is en het gewicht belangrijk is voor het brandstofverbruik. Mishra zegt dat het bedrijf gelooft dat het de verspilde elektriciteit met 90 procent kan verminderen.
Een van de eerste markten voor Transphorm zullen datacenters zijn. Het bedrijf hoopt ook dat zijn producten de conventionele omvormers vervangen die worden gebruikt om gelijkstroom van zonnepanelen om te zetten in wisselstroom voor huishoudelijk gebruik. De omvormers van Transphorm zouden de efficiëntie van zonnesystemen met 2 tot 4 procentpunten kunnen verbeteren - een indrukwekkend cijfer in een industrie die een sprong van 1 procent in efficiëntie viert.
De mogelijkheid om galliumnitride te gebruiken in vermogenselektronica is al tientallen jaren bekend, maar het produceren van hoogwaardige versies van het materiaal was een uitdaging. Dat probleem werd echter grotendeels opgelost door onderzoekers die erachter kwamen hoe galliumnitride in leds kon worden gebruikt, zegt Mishra. Transphorm heeft het materiaal voor vermogenselektronica geoptimaliseerd en heeft nieuwe apparaten (zoals transistors), circuits en complete modules ontwikkeld die alle componenten bevatten die nodig zijn om conventionele systemen te vervangen. Het ontwikkelt nu beter presterende systemen onder een subsidie van $ 2.950.000 van het Advanced Research Projects Agency for Energy (ARPA-E).
Transphorm is niet het enige bedrijf dat vermogenselektronica ontwikkelt op basis van galliumnitride. Andere bedrijven die aan vergelijkbare technologie werken, zijn onder meer: HRL Laboratoria, OnChip Power , Efficiënte stroomconversie , en GaNSystems . De verspreiding van deze bedrijven is deels te wijten aan de tekortkomingen van conventionele siliciumapparaten, waarvan Mishra zegt dat ze hun theoretische limieten bereiken.