Tecnologia Carregador GaN: conheça a nova esperança da indústria de celulares

Acessórios podem ter tamanho de cartão de crédito. Eles suportam mais potência e esquentam menos. (Foto: Reprodução)

Os carregadores GaN prometem ser a nova esperança da indústria de celulares. De acordo com relatório do portal Digitimes, a tecnologia deve se difundir em 2021, sendo este o ano das fontes de 100 Watts. Com isso, aumenta-se a tendência do uso de nitreto de gálio (GaN) para proporcionar adaptadores de tomada consideravelmente mais potentes e que não geram tanto calor.

Os carregadores GaN também tendem a ser menores que os existentes atualmente por não exigirem tantos componentes e ainda são capazes de conduzir tensões muito mais altas. Confira a seguir os detalhes da tecnologia.

O que é GaN?

O GaN é um material semicondutor que ganhou popularidade a partir dos anos 1990, tendo sido utilizado para a fabricação de LEDs. O material está presente também em aparelhos Blu-Ray para produzir luz azul que lê os dados do DVD e em matrizes de células solares em satélites. Em breve, o material deve passar a substituir o silício em diversas áreas.

Em transístores, o silício tem sido o material mais utilizado desde a década de 80 por ser mais eficiente na condução de eletricidade que os materiais usados anteriormente e por um custo menor. Por décadas, os avanços de transístores baseados em silício seguiram a Lei de Moore, que previa que o número de transistores em um processador dobraria a cada dois anos. Os avanços começaram a diminuir abaixo dessa média a partir de 2010 e hoje os transístores em silício estão a ponto de atingir seu pico, não tendo mais muito espaço para avanços.

O GaN aparece então como uma alternativa para transistores. As correntes elétricas passam por componentes feitos de nitreto de gálio mais rápido do que nos de silício, o que permite um processamento mais veloz, eficiente e gerando menos calor.

Pequenino como um cartão de crédito

O HyperJuice, da fabricante americana HYPER, foi o primeiro carregador GaN de 100 W e se destaca por ser do tamanho de um cartão de crédito – 50% menor que carregadores comuns. A possibilidade de tamanho reduzido se dá pelo fato de os carregadores GaN não exigirem tantos componentes.

Isso acontece porque estes dispositivos, além de mais eficientes na transferência de corrente, também perdem menos energia para o calor, o que significa que mais energia é transmitida para os aparelhos sendo carregados. Ou seja, quanto mais eficiente os componentes são para transmissão de energia, será necessário uma menor quantidade destas peças.

A eficiência energética que dá ao nitreto de gálio vantagem sobre o silício pode ser explicada pelo band gap (banda proibida, em português), ou seja, o intervalo de energia em um sólido onde nenhum elétron pode existir. Este band gap tem relação com quão bem um material sólido pode conduzir eletricidade e, no caso do GaN, ele é consideravelmente maior que no silício. Por essa razão, o GaN é capaz de sustentar tensões e temperaturas mais altas.

Melhores em tudo, porém mais caros

De acordo com a Efficient Power Conversion Corporation, uma fabricante de GaN, o material é capaz de conduzir elétrons 1.000 vezes mais eficientemente que o silício e com custos de fabricação mais baixos, uma vez que depende de menos componentes.

Atualmente, os carregadores GaN custam mais que os tradicionais de silício, mas esta realidade pode mudar quando estes dispositivos se popularizarem, uma vez que o custo de produção é menor e deve diminuir ainda mais com o início da produção em larga escala. Contudo, essa popularização tende a acontecer somente quando grandes fabricantes passarem a produzir este tipo de carregador.

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