Nos equipos aeroespaciais e automotrices, a electrónica adoita funcionar a altas temperaturas, como nos motores de avións, nos motores de automóbiles, nas naves espaciais en misións preto do sol e nos equipos de alta temperatura nos satélites. Úsanse os dispositivos habituais de Si ou GaAs, xa que non funcionan a temperaturas moi altas, polo que estes dispositivos deben colocarse nun ambiente de baixa temperatura. Hai dous métodos: un é colocar estes dispositivos lonxe das altas temperaturas e logo conectalos ao dispositivo que se vai controlar mediante cables e conectores; o outro é colocar estes dispositivos nunha caixa de refrixeración e logo colocalos nun ambiente de alta temperatura. Obviamente, ambos métodos engaden equipos adicionais, aumentan a calidade do sistema, reducen o espazo dispoñible para o sistema e fan que o sistema sexa menos fiable. Estes problemas pódense eliminar usando directamente dispositivos que funcionan a altas temperaturas. Os dispositivos SIC pódense operar directamente a 3M — cail Y sen refrixeración a alta temperatura.
Os compoñentes electrónicos e os sensores de SiC pódense instalar dentro e na superficie dos motores de aeronaves quentes e seguir funcionando nestas condicións de funcionamento extremas, o que reduce considerablemente a masa total do sistema e mellora a fiabilidade. O sistema de control distribuído baseado en SIC pode eliminar o 90 % dos cables e conectores empregados nos sistemas tradicionais de control de blindaxe electrónica. Isto é importante porque os problemas cos cables e conectores están entre os problemas máis comúns que se atopan durante o tempo de inactividade nas aeronaves comerciais actuais.
Segundo a avaliación da USAF, o uso de electrónica avanzada de SiC no F-16 reducirá a masa do avión en centos de quilogramos, mellorará o rendemento e a eficiencia do combustible, aumentará a fiabilidade operativa e reducirá significativamente os custos de mantemento e o tempo de inactividade. Do mesmo xeito, a electrónica e os sensores de SiC poderían mellorar o rendemento dos avións comerciais, con beneficios económicos adicionais reportados de millóns de dólares por avión.
Do mesmo xeito, o uso de sensores electrónicos e electrónica de alta temperatura de SiC nos motores de automóbiles permitirá unha mellor monitorización e control da combustión, o que resultará nunha combustión máis limpa e eficiente. Ademais, o sistema de control electrónico do motor de SiC funciona moi por riba dos 125 °C, o que reduce o número de cables e conectores no compartimento do motor e mellora a fiabilidade a longo prazo do sistema de control do vehículo.
Os satélites comerciais actuais requiren radiadores para disipar a calor xerada pola electrónica da nave espacial e escudos para protexer a electrónica da nave espacial da radiación espacial. O uso de electrónica de SiC nas naves espaciais pode reducir o número de cables e conectores, así como o tamaño e a calidade dos escudos contra a radiación, xa que a electrónica de SiC non só pode funcionar a altas temperaturas, senón que tamén ten unha forte resistencia á radiación de amplitude. Se o custo de lanzar un satélite á órbita terrestre se mide en masa, a redución de masa mediante electrónica de SiC podería mellorar a economía e a competitividade da industria dos satélites.
As naves espaciais que empregan dispositivos de SiC resistentes á irradiación a altas temperaturas poderían empregarse para realizar misións máis desafiantes arredor do sistema solar. No futuro, cando a xente realice misións arredor do sol e da superficie dos planetas do sistema solar, os dispositivos electrónicos de SiC con excelentes características de resistencia a altas temperaturas e á radiación xogarán un papel fundamental para as naves espaciais que traballan preto do sol. O uso de dispositivos electrónicos de SiC pode reducir a protección das naves espaciais e dos equipos de disipación de calor, polo que se poderán instalar máis instrumentos científicos en cada vehículo.
Data de publicación: 23 de agosto de 2022