Potomac ha trascorso molti anni a sviluppare e ottimizzare il taglio laser e la perforazione di wafer di silicio per un'ampia gamma di applicazioni. In questo articolo esaminiamo questo materiale unico.
Il chimico svedese Baron John Jacob Berzelius isolò per primo il silicio nel 1824. L'elemento blu e grigio scintillante è tanto affascinante quanto abbondante: è il secondo elemento più comune sulla Terra e l'ottavo più comune nell'universo. La parola "silicio" deriva dal latino "Silex" per selce. Gli strumenti affilati in selce derivati dal quarzo, che contiene silicio, furono realizzati dagli uomini dell'età della pietra. Scorri in avanti di 500.000 anni e scoprirai che la domanda di silicio per l'elettronica di consumo è salita alle stelle. Come il carbonio, uno dei suoi compagni membri della famiglia nel Gruppo 14 della Tavola Periodica, il silicio è una specie di paradosso. Appare in molte forme diverse in natura, spesso legato ad altri materiali, come l'ossigeno. È in questo stato che troviamo la sabbia, il biossido di silicio. Un'altra sostanza che contiene silicio è, ovviamente, il vetro. E mentre il carbonio è l'elemento costitutivo di tutta la vita sulla Terra, il silicio è un elemento costitutivo di una forma di vita. Le diatomee sono alghe fotosintetizzanti le cui pareti cellulari sono costituite da silicio.
Se un giorno il silicio verrà identificato come il mattone della vita aliena, come nell'immaginazione degli scrittori di fantascienza da Isaac Asimov a Gene Roddenberry di Star Trek, è una domanda a cui non è ancora stata data risposta. La verità è che qui sulla Terra, le forme di silicio che alimentano i nostri dispositivi elettronici di consumo, le celle solari e persino la nostra intelligenza artificiale sono la forma monocristallina: silicio monocristallino, forma policristallina e silicio amorfo. Il primo viene "coltivato" chimicamente attraverso un elaborato processo, il metodo Czoralski. Il chimico polacco Jan Czoralski lo sviluppò dopo aver immerso per errore una penna stilografica in un crogiolo di stagno liquido invece che nel suo calamaio e aver scoperto che il pezzo solido di stagno che si era formato all'istante era un cristallo solido. Il silicio policristallino viene creato attraverso il metodo Siemens, che distilla e decompone i composti di silicio in silicio ad alte temperature. Può anche essere ingegnerizzato chimicamente in un reattore a letto fluidizzato. Il silicio cristallizzato viene trasformato in wafer di silicio, con l'aggiunta degli elementi fosforo e boro in un processo chiamato "drogaggio". Questi wafer sono semiconduttori e il cervello elettrico di molte delle nostre cose preferite. Le vendite dell'industria manifatturiera dei semiconduttori (guidata da Intel) hanno raggiunto i 409 miliardi di dollari nel 2017 e si prevede che cresceranno.
Dai personal computer ai laptop e tablet, dai telefoni alle smart TV, dalle fotocamere digitali al mio preferito, l'altoparlante da doccia compatibile con iPhone e dotato di Bluetooth, il silicio la fa da padrone.
Anche l'intelligenza artificiale sta avanzando costantemente e promette molto nel campo dell'assistenza sanitaria. Esistono già programmi di intelligenza artificiale che raccolgono, archiviano e analizzano dati medici e che utilizzano reti neurali per rilevare informazioni che potrebbero essere invisibili ai diagnostici umani.
Anche la tecnologia dei sensori ha fatto passi da gigante: gli elettrodomestici intelligenti come lavatrici, lavastoviglie e scaldabagni possono comunicare con i clienti, con la rete elettrica e tra loro, per preservare le risorse e risparmiare denaro.
Di grande interesse per Potomac è anche l'ulteriore sviluppo della tecnologia fotovoltaica. Le finestre intelligenti possono bloccare e attrarre il calore solare con celle fotovoltaiche. E il prossimo futuro porterà auto alimentate a energia solare.
Secondo il dott. Ethan Miller, mio amico e professore del dipartimento di Ingegneria informatica dell'Università della California, Santa Cruz, l'energia fotovoltaica della luce, creata con semiconduttori laser al silicio, potrebbe presto sostituire l'elettricità per alimentare i nostri semiconduttori al silicio. A 186.000 miglia al secondo, è più veloce delle onde elettromagnetiche. E poiché funziona con meno energia, è sorprendentemente efficiente dal punto di vista energetico.
Per quanto riguarda la mia domanda sulla possibilità di una forma di vita intelligente basata sul silicio, il dott. Miller ha risposto che quando gli scienziati saranno in grado di costruire un computer intelligente quanto il cervello umano, verrà creata una forma di vita basata sul silicio.
Il silicio continuerà a vivere!
Con capacità che spaziano dalla perforazione di fori molto piccoli al taglio laser di forme complesse, Potomac è leader nella fabbricazione laser del silicio. Inviateci un'e-mail o chiamateci oggi stesso per discutere della vostra prossima applicazione di prototipazione o produzione di wafer di silicio.
