Potomac ha dedicado muchos años a desarrollar y optimizar el corte y la perforación por láser de obleas de silicio para una amplia gama de aplicaciones. En este artículo, examinamos este material único.
El químico sueco Barón John Jacob Berzelius fue el primero en aislar el silicio en 1824. Este brillante elemento azul y gris es tan fascinante como abundante: es el segundo elemento más común en la Tierra y el octavo más común en el universo. La palabra “silicio” proviene del latín “Silex” que significa pedernal. Las herramientas afiladas de pedernal derivadas del cuarzo, que contiene silicio, fueron fabricadas por humanos de la Edad de Piedra. Avanzamos 500.000 años y veremos que la demanda de silicio para la electrónica de consumo se ha disparado. Al igual que el carbono, uno de sus miembros de la familia en el Grupo 14 de la Tabla Periódica, el silicio es algo así como una paradoja. Aparece en muchas formas diferentes en la naturaleza, a menudo aleado con otros materiales, como el oxígeno. Es en este estado en el que encontramos arena y dióxido de silicio. Otra sustancia que contiene silicio es, por supuesto, el vidrio. Y mientras que el carbono es el componente básico de toda la vida en la Tierra, el silicio es un componente básico de una forma de vida. Las diatomeas son algas fotosintetizadoras cuyas paredes celulares están hechas de silicio.
Todavía no se sabe si algún día el silicio será identificado como el elemento básico de la vida extraterrestre, como en la imaginación de los escritores de ciencia ficción, desde Isaac Asimov hasta Gene Roddenberry, de Star Trek. La verdad es que aquí en la Tierra, las formas de silicio que alimentan nuestros productos electrónicos de consumo, células solares e incluso nuestra inteligencia artificial son la forma monocristalina: silicio monocristalino, forma policristalina y silicio amorfo. La primera se “cultiva” químicamente mediante un proceso elaborado, el método Czoralski. El químico polaco Jan Czoralski lo desarrolló después de sumergir por error una pluma estilográfica en un crisol de estaño líquido en lugar de su tintero y descubrir que el trozo sólido de estaño que se formó instantáneamente era un cristal sólido. El silicio policristalino se crea mediante el método Siemens, que destila y descompone los compuestos de silicio en silicio a altas temperaturas. También se puede diseñar químicamente en un reactor de lecho fluidizado. El silicio cristalizado se convierte en obleas de silicio, con la adición de los elementos fósforo y boro en un proceso llamado “dopaje”. Estas obleas son semiconductores y el cerebro eléctrico de muchas de nuestras cosas favoritas. Las ventas de la industria de fabricación de semiconductores (liderada por Intel) alcanzaron los 409 mil millones de dólares en 2017 y se prevé que sigan creciendo.
Desde computadoras personales hasta laptops y tabletas, teléfonos, televisores inteligentes, cámaras digitales y mi favorito personal, el altavoz de ducha compatible con iPhone y con Bluetooth, el silicio es el rey.
La inteligencia artificial también avanza a pasos agigantados y es muy prometedora en el ámbito de la atención sanitaria. Ya existen programas de inteligencia artificial que recopilan, almacenan y analizan datos médicos y que utilizan redes neuronales para detectar información que puede resultar invisible para los médicos.
La tecnología de sensores también ha dado un paso adelante en los electrodomésticos inteligentes, como lavadoras, lavavajillas y calentadores de agua, que pueden comunicarse con los clientes, la red eléctrica y entre sí para conservar recursos y ahorrar dinero.
El desarrollo de la tecnología fotovoltaica también es un tema interesante para Potomac. Las ventanas inteligentes pueden bloquear y atraer el calor solar mediante células solares. Y en un futuro próximo llegarán los coches que funcionan con energía solar.
Según el Dr. Ethan Miller, mi amigo y profesor del Departamento de Ingeniería Informática de la Universidad de California en Santa Cruz, la energía fotovoltaica, creada con semiconductores láser de silicio, pronto podría reemplazar a la electricidad para alimentar nuestros semiconductores de silicio. A 300.000 kilómetros por segundo, es más rápida que las ondas electromagnéticas y, como funciona con menos energía, es sorprendentemente eficiente energéticamente.
En cuanto a mi pregunta sobre si es posible una forma de vida inteligente basada en silicio, el Dr. Miller respondió que cuando los científicos puedan construir una computadora que sea tan inteligente como el cerebro humano, se creará una forma de vida basada en silicio.
¡El silicio seguirá vivo!
Con capacidades que van desde la perforación de orificios muy pequeños hasta el corte por láser de formas complejas, Potomac es el líder en la fabricación de silicio por láser. Envíenos un correo electrónico o llámenos hoy mismo para hablar sobre su próxima aplicación de producción de obleas de silicio o prototipos.
