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Silicio: el elemento más inteligente de la Tierra, vital en la tabla periódica y en la evolución tecnológica

Por Escrito bruno teles
Publicado em 22/12/2023 às 16:50
Silicio: el elemento más inteligente de la Tierra, vital en la tabla periódica y en la evolución tecnológica
Foto: Divulgación/Silicon

Fundamental para la tabla periódica, el silicio es un componente clave para la industria de los microprocesadores y desempeña un papel crucial en la evolución de la tecnología digital.

El silicio, que ocupa un lugar crucial en la tabla periódica, es indispensable para la industria de los microprocesadores. Este elemento, ampliamente disponible y conocido como “oro digital“, es la base de muchas tecnologías que definen la era actual.

El silicio tiene la capacidad de formar enlaces fuertes con otros átomos, dando como resultado estructuras complejas. Esta característica se usa ampliamente en una variedad de aplicaciones, incluida la fabricación de cemento Portland, cerámica endurecida y la producción de la mayoría de los tipos de vidrio. Sin embargo, está en la industria de semiconductores que realmente destaca el silicio, que permite el control de corrientes eléctricas en dispositivos como los transistores.

Silicio en la industria de los semiconductores.

Los semiconductores de silicio se producen a partir de arena de sílice, un proceso que implica eliminar oxígeno y combinarlo con carbono. Estos semiconductores son esenciales en la fabricación de transistores MOSFET, que son componentes ideales para procesar chips debido a su eficiencia energética, capacidades de conmutación de alta frecuencia y baja interferencia electromagnética. Las propiedades aislantes naturales del silicio también son ventajosas, ya que permiten a los ingenieros agregar impurezas como boro o fósforo para alterar sus propiedades conductoras.

Impacto y avances tecnológicos debido al silicio

Desde la introducción del primer transistor de silicio comercial en 1954, el mundo tecnológico ha dependido en gran medida del silicio. Este material permitió la miniaturización de los transistores y avances tecnológicos antes inimaginables. En 2021, la superficie total de obleas de silicio producidas en el mundo fue de 9,14 kilómetros cuadrados, lo que pone de relieve la magnitud de la industria de los semiconductores. Actualmente, China es el mayor productor mundial de silicio, seguida de Rusia.

Silicio en energía solar e fabricación de células fotovoltaicas

En la industria energía solar, el silicio desempeña un papel crucial como principal material utilizado en la fabricación de células fotovoltaicas, los componentes clave de los paneles solares. Esta aplicación del silicio es fundamental para el avance de las tecnologías de energías renovables y la lucha contra el cambio climático. Exploremos más sobre cómo se utiliza el silicio en la energía solar y por qué es tan importante:

O El silicio se utiliza para crear células fotovoltaicas., que se encargan de convertir la luz solar en electricidad. La eficiencia de las células solares depende en gran medida de la pureza del silicio utilizado. El silicio utilizado en los paneles solares suele ser “silicio de grado solar”, que es menos puro que el silicio utilizado en los semiconductores, pero sigue siendo muy eficiente.

Existen principalmente dos tipos de células de silicio utilizadas en los paneles solares: monocristalinas y policristalinas. Células monocristalinas: Fabricados a partir de un único cristal de silicio, son más eficientes y más caros. Tienen un color uniforme y una apariencia más suave. Células policristalinas: Fabricados a partir de fragmentos de silicio fundido, son menos eficientes, pero más baratos. Tienen un color azulado y un patrón de “mosaico”.

Ventajas del silicio en paneles solares

O El silicio es abundante y relativamente barato., lo que lo convierte en un material ideal para la producción en masa de paneles solares. Los paneles solares de silicio son conocidos por su durabilidad y pueden generar electricidad de manera eficiente durante muchos años, a menudo con garantías que duran más de 20 años. Aunque existen materiales con mayores eficiencias, el silicio ofrece un equilibrio ideal entre eficiencia, coste y fiabilidad.

A pesar de tu importancia en la tecnologia, la pandemia de COVID-19 ha puesto de relieve los riesgos de una dependencia excesiva del silicio, como lo demuestra la escasez mundial de chips. Los investigadores están explorando alternativas al silicio para reducir esta dependencia y fomentar nuevas innovaciones tecnológicas.

silicio, un elemento crucial en la tabla periódica y en la industria tecnológica, es fundamental para el progreso humano. Su aplicación en semiconductores fue esencial para el avance de la tecnología, permitiendo importantes innovaciones en informática, comunicaciones y otras áreas. Si bien el futuro puede requerir la exploración de nuevos materiales, el silicio seguirá siendo uno de los elementos esenciales y de mayor impacto en la Tierra.

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bruno teles

Hablo de tecnología, innovación, petróleo y gas. Actualizo diariamente sobre oportunidades en el mercado brasileño. Con más de 2.300 artículos publicados en CPG. ¿Sugerencia de agenda? Envíalo a brunotelesredator@gmail.com

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