نوآوری در مواد و فناوریهای کممصرف، محرک تحول صنعت هستند
تحت انگیزه دوگانه هدف جهانی خنثیسازی کربن و بیداری آگاهی زیستمحیطی مصرفکنندگان، صنعت میکروسوئیچهای لمسی در حال گذار به یک تحول سبز است. تولیدکنندگان به طور فعال از طریق نوآوری در مواد، تحقیق و توسعه فناوری کممصرف و طراحی قابل بازیافت، به راهنماییهای سیاستی و تقاضای بازار پاسخ میدهند و پیشرفت صنعت به سمت توسعه پایدار را تسریع میکنند.
خواستههای مربوط به حفاظت از محیط زیست، که هم توسط سیاستها و هم توسط نیروهای بازار هدایت میشوند، به کانون توجه صنعت تبدیل شدهاند.
طبق «چهاردهمین برنامه پنج ساله برای صرفهجویی در مصرف انرژی ساختمان و توسعه ساختمانهای سبز»، تا سال ۲۰۲۵، چین بازسازیهای صرفهجویی در مصرف انرژی ۳۵۰ میلیون متر مربع از ساختمانهای موجود را تکمیل کرده و بیش از ۵۰ میلیون متر مربع ساختمان با مصرف انرژی بسیار کم ساخته خواهد شد. این هدف، تمام حلقههای زنجیره صنعتی را مجبور به تغییر کرده است و حوزه قطعات الکترونیکی نیز از این قاعده مستثنی نیست. «برنامه اجرایی ترویج مصرف سبز» که توسط کمیسیون توسعه و اصلاحات ملی صادر شده است، بیشتر روشن میکند که سهم بازار محصولات سبز و کم کربن باید به طور قابل توجهی افزایش یابد و صرفهجویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست به شاخصهای اصلی نوآوری در شرکتها تبدیل شدهاند.
در بخش بازار، ترجیح گروههای مصرفکننده جوان برای محصولات سبز به طور قابل توجهی افزایش یافته است. دادهها نشان میدهد که کاربران بالقوه خودروهای انرژی نو در بین نسلهای پس از دهه ۸۰ و پس از دهه ۹۰ بیش از نیمی از این تعداد را تشکیل میدهند و نرخ رشد فروش لوازم خانگی کممصرف از ۱۰۰٪ فراتر رفته است. این مفهوم مصرف «تقاضای همزمان عملکرد و حفاظت از محیط زیست» تولیدکنندگان را به سمت ادغام طراحی سبز در کل چرخه عمر محصول سوق داده است.
نوآوری در مواد
سوئیچهای سنتی عمدتاً به اتصالات فلزی و پوششهای پلاستیکی متکی هستند که خطرات مصرف منابع و آلودگی را به همراه دارند. امروزه، تولیدکنندگان با استفاده از مواد جدید، این تنگنا را برطرف کردهاند:
۱. مواد الکترونیکی انعطافپذیر و پلیمرهای رسانا: مواد انعطافپذیر، سوئیچها را قادر میسازند تا با دستگاههای دارای سطح منحنی سازگار شوند و پیچیدگی ساختاری را کاهش دهند؛ پلیمرهای رسانا جایگزین اتصالات فلزی میشوند و خطر اکسیداسیون را کاهش داده و طول عمر را افزایش میدهند.
۲. مواد زیستتخریبپذیر: برای مثال، نانوژنراتور تریبوالکتریک مبتنی بر پارچه پنبهای که توسط دانشگاه نساجی ووهان توسعه داده شده است و از مواد تجدیدپذیری مانند کیتوزان و اسید فیتیک استفاده میکند، خاصیت ضد شعله بودن و تجزیهپذیری را با هم ترکیب میکند و ایدههای جدیدی را برای طراحی محفظههای کلید ارائه میدهد.
۳. طراحی قطعات قابل بازیافت: میکروسوئیچ القایی مغناطیسی شرکت Jiuyou Microelectronics از طریق یک ساختار بدون تماس، استفاده از فلز را کاهش میدهد، جداسازی و بازیافت قطعات را آسانتر میکند و تولید زبالههای الکترونیکی را کاهش میدهد.
فناوری مصرف کم انرژی
مصرف انرژی یک شاخص کلیدی حفاظت از محیط زیست برای قطعات الکترونیکی است. به عنوان مثال، شرکت Jiuyou Microelectronics را در نظر بگیرید. میکروسوئیچ القایی مغناطیسی آن، کنتاکتهای مکانیکی سنتی را با اصول کنترل مغناطیسی جایگزین میکند و مصرف برق را بیش از 50٪ کاهش میدهد. این محصول به ویژه برای سناریوهای باتریدار مانند خانههای هوشمند مناسب است و عمر باتری دستگاهها را به طور قابل توجهی افزایش میدهد. راهکار سوئیچ هوشمند تک سیم Wi-Fi که توسط Espressif Technology عرضه شده است، از تراشه ESP32-C3 استفاده میکند و مصرف برق آماده به کار آن تنها 5 میکروآمپر است و مشکل سوسو زدن لامپ ناشی از مصرف بالای برق در راهکارهای سنتی را حل میکند.
علاوه بر این، نانوژنراتور تریبوالکتریک حساس به حرارت (TENG) که توسط دانشگاه پلیتکنیک تیانجین توسعه داده شده است، میتواند به طور خودکار حالت کار خود را با توجه به دمای محیط تغییر دهد، از 0 درجه سانتیگراد شروع کند و در 60 درجه سانتیگراد خاموش شود، که به تخصیص انرژی بر اساس تقاضا و ارائه الهام فرامرزی برای هوشمندسازی و صرفهجویی در انرژی سوئیچها کمک میکند.
تحلیل موردی
میکروسوئیچ القایی مغناطیسی که توسط شرکت Jiuyou Microelectronics در سال 2024 عرضه شد، یک نمونهی شاخص در صنعت است. مزایای اصلی آن عبارتند از:
طراحی بدون تماس: با جایگزینی تماس فیزیکی با اصل القای مغناطیسی، سایش کاهش یافته و طول عمر سه برابر افزایش مییابد.
سازگاری قوی: سه پین برق با انواع مختلف دستگاهها سازگار است و از سناریوهایی مانند خانه هوشمند و اتوماسیون صنعتی پشتیبانی میکند.
عملکرد کم مصرف: در مقایسه با سوئیچهای سنتی، 60٪ در مصرف انرژی صرفهجویی میکند و به دستگاههای ترمینال کمک میکند تا عمر باتری را افزایش دهند.
این فناوری نه تنها با استانداردهای حفاظت از محیط زیست EU RoHS مطابقت دارد، بلکه وابستگی به فلزات کمیاب را کاهش میدهد و ردپای کربن زنجیره تأمین را نیز پایین میآورد و آن را به نمونهای بارز از تولید سبز تبدیل میکند.
چشمانداز آینده
با بهبود تدریجی سیستم صدور گواهینامه ردپای کربن، شرکتها باید مفاهیم حفاظت از محیط زیست را در کل زنجیره، از مواد، تولید تا بازیافت، اجرا کنند. کارشناسان پیشنهاد میکنند که از طریق مکانیسمهای تشویقی مانند "اعتبارات کربن"، مصرفکنندگان باید بیشتر به انتخاب محصولات سبز تشویق شوند. نوآوریهای شرکتهایی مانند جیو یو و اسپرسیف نشان میدهد که حفاظت از محیط زیست و عملکرد در تضاد نیستند - محصولاتی با مصرف برق کم، طول عمر طولانی و سازگاری بالا در حال تبدیل شدن به محبوبترینهای جدید بازار هستند.
میتوان پیشبینی کرد که انقلاب سبز در صنعت میکروسوئیچهای لمسی، نفوذ آن را در کل زنجیره صنعتی تسریع خواهد کرد و صنعت تولید الکترونیک را به سمت «آیندهای بدون کربن» سوق خواهد داد.
زمان ارسال: ۲۹ آوریل ۲۰۲۵
