Vuoden 2025 ensimmäinen ETNdigi on täynnä syväluotaavia artikkeleita elektroniikan ja sulautettujen järjestelmien ajankohtaisimmista aiheista. Entiseen tapaan lehden voi lukea ilmaiseksi. Tässä lyhyt katsaus lehden artikkeleihin.

Kiinteän elektrolyytin akut eli solid-state-akut ovat tulevaisuuden energiaratkaisu, mutta yksi niiden suurimmista esteistä on rajapintaongelma katodin ja elektrolyytin välillä. Nyt Missourin yliopiston (Mizzou) tutkijat ovat ottaneet merkittävän askeleen kohti ratkaisua kehittämällä ultraohuen pinnoitteen, joka voi parantaa näiden akkujen suorituskykyä ja kestävyyttä.

EU:n uusi akkuasetus tuo merkittäviä muutoksia teollisuusakkujen kierrätysvaatimuksiin. Elokuusta 2025 alkaen myös suuret teollisuusakut on kierrätettävä samoin periaattein kuin tavalliset paristot ja pienakut. Tämä tarkoittaa, että akkujen markkinoille saattajien on hoidettava kierrätysvastuu kollektiivisesti tuottajayhteisöjen kautta.

Langattoman teknologian kehitys ottaa merkittävän askeleen eteenpäin uuden älykkään jännitteensäädön avulla. Barcelonan MWC-mobiilimessuilla esiteltiin innovatiivinen digitaalinen envelope tracking -tekniikka, jota Murata ja Rohde & Schwarz kutsuvat nimellä ETAdvanced. Tämä uusi ratkaisu parantaa 5G- ja tulevaisuuden 6G-laitteiden energiatehokkuutta ja suorituskykyä.

Tutkijat Ohion osavaltion yliopistosta ovat kehittäneet uudenlaisen akun, joka pystyy muuttamaan ydinjätteen säteilyn sähköksi. Innovatiivinen teknologia voi tulevaisuudessa tarjota kestävän ja huoltovapaan energiaratkaisun esimerkiksi avaruus- ja syvämeren tutkimukseen.

Litiumioniakkujen kehitys on saanut uuden suunnan, kun tutkijat ovat onnistuneet valmistamaan huokoisesta tinasta elektrodin, joka voi pidentää akkujen kestoikää ja parantaa niiden suorituskykyä. Saksalaisen Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) -tutkimuslaitoksen tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisen tinavaahtoelektrodin, joka voi ratkaista perinteisten metallielektrodien kestävyysongelmat.

Lämpöpumpusta on tullut ensisijainen valinta vähähiiliseen lämmitykseen ja ilmastointiin. Korkean hyötysuhteensa ansiosta se tarjoaa huomattavasti tehokkaamman lämpötilansäädön kotiin ja toimistoon kuin perinteiset järjestelmät, kuten kaasukattilat. Sen tehokkain käyttö edellyttää kuitenkin optimointia.

STMicroelectronics on julkistanut uuden DCP3601-buck-muuntimen, joka yhdistää pienen koon, korkean hyötysuhteen ja yksinkertaisen rakenteen. Vain kuusi ulkoista komponenttia vaativa DCP3601 mahdollistaa kustannustehokkaiden ja kompaktien piirisuunnittelujen toteuttamisen.

Sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC) merkitys kasvaa jatkuvasti nopeutuvan elektroniikan kehityksen myötä. Tähän haasteeseen pureudutaan huhtikuussa Helsingissä järjestettävässä EMC-seminaarissa, jonka pääpuhujana on kansainvälisesti arvostettu asiantuntija Chris Nicholas.

Sähköautoiluun liittyvä infrastruktuuri kehittyy nopeasti, ja AC-latausasemien markkinat kasvavat vauhdilla. Samalla nousee esiin uusia haasteita, erityisesti kaksisuuntaisen latauksen sekä ajoneuvon ja sen ympäristön välisen langattoman V2X-tiedonsiirronsovellusten osalta. Tämä kehitys tekee jäännösvirran ilmaisusta keskeisen osan AC-lataussovelluksia.

Dallasin Texasin yliopiston (UTD) tutkijat ovat löytäneet syyn, miksi litium-nikkelioksidi (LiNiO₂) -akut menettävät kestävyyttään ja rappeutuvat toistuvien lataussyklien aikana. Löydös voi avata tietä pitkäikäisemmille ja tehokkaammille akuille, jotka voisivat parantaa esimerkiksi sähköautojen ja älylaitteiden suorituskykyä.

Sveitsiläinen teknologiayritys Schurter on julkaissut uuden sarjan prismoitettuja superkondensaattoreita. SCPA-malli on maailman ohuin superkondensaattori vain 0,4 mm paksuudellaan. Tämä tekee siitä ihanteellisen komponentin mobiililaitteisiin, puettaviin teknologioihin, IoT-antureihin ja keskeytymättömiin virtalähteisiin.

Uudenlainen primääriakun, superkondensaattorin ja tehonhallinnan yhdistelmä parantaa älykkäiden IoT-anturiverkkojen luotettavuutta sekä pidentää akkujen vaihtoväliä. Tämä puolestaan vähentää laitetoimittajien ja operaattorien kustannuksia. Microchipin ratkaisu tarjoaa parhaan kompromissin kustannusten, koon ja suorituskyvyn välillä.

Kiinalaisen tiede- ja teknologiayliopiston (USTC) tutkijat ovat saavuttaneet merkittävän edistysaskeleen ladattavien litium-vetyakkujen kehityksessä. Uusi akku käyttää vetyä anodina, mikä mahdollistaa huomattavasti korkeamman energiatiheyden ja käyttöjännitteen verrattuna perinteisiin vetypohjaisiin akkuihin.

Tutkijat Linköpingin yliopistosta ovat kehittäneet uuden menetelmän, jolla perovskiitti-aurinkokennon kaikki osat voidaan kierrättää ilman ympäristölle haitallisia liuottimia. Menetelmä mahdollistaa aurinkokennon purkamisen ja materiaalien uudelleenkäytön ilman, että sen suorituskyky heikkenee.

Infineon Technologies on ottanut merkittävän askeleen 8-tuumaisten SiC- eli piikarbidikiekkojen kehityksessä. Yhtiö aloittaa ensimmäisten kehittyneellä 200 mm SiC-valmistusteknologialla tuotettujen tuotteiden toimitukset asiakkaille vuoden 2025 ensimmäisellä neljänneksellä.

Tehokomponenttien valmistaja SemiQ on julkistanut uuden sukupolven 1200V SiC MOSFET -komponentin, joka pienentää sirukokoa samalla parantaen kytkentänopeutta ja tehokkuutta. Uusi QSiC 1200V -MOSFET on 20 % pienempi kuin edeltäjänsä, mutta tarjoaa merkittävästi parempaa suorituskykyä suurjännitesovelluksissa. Tämä kuvaa hyvin sitä nopeaa kehitystä, joka piikarbidikomponenteissa on tällä hetkellä käynnissä.

Tutkijat Saksassa ovat saavuttaneet uuden maailmanennätyksen hybridiaurinkokennojen tehokkuudessa. Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) ja Humboldt University Berlin ovat kehittäneet uuden sukupolven CIGS-perovskiitti-hybridiaurinkokennon, joka on saavuttanut 24,6 prosentin sertifioidun hyötysuhteen.

Suomessa myytiin vuonna 2024 yhteensä 30 382 sähköauton latauslaitetta kiinteistöihin, mikä on 13,3 prosenttia vähemmän kuin edellisvuonna, kertoo Sähköteknisen Kaupan Liitto (STK) tuoreessa tilastossaan. Erityisesti peruslatauslaitteiden myynti laski merkittävästi, kun taas hidaslatauslaitteiden kysyntä pysyi vakaana ja jopa kasvoi hieman.

Jokainen on huomannut, että elektronisten laitteiden akut eivät kestä yhtä pitkään kuin silloin, kun ne olivat uusia? Texasin yliopiston vetämä kansainvälinen tutkijaryhmä on tarttunut tähän tunnettuun ongelmaan uudesta näkökulmasta. He keskittyivät langattomiin korvanappeihin ja käyttivät röntgen-, infrapuna- ja muita kuvantamistekniikoita ymmärtääkseen, miksi näiden pienten laitteiden akunkesto heikkenee ajan myötä.