IGBT'lerin Özellikleri

IGBT Kollektör-Emitör jonksiyonunda bipolar tranzistörlerde olduğu gibi asgari bir eşik gerilimi düşmektedir. Anma akımında bu değer tıkama gerilimine bağlı olarak 1,7 ila 3 volt arasında değişir. 

Bu değerler IGBT’lerin alçak gerilimde tercih edilen komponentler olmasına mani olur.

Yüksek akımlarda anahtarlama kayıpları, yüksek tıkama alan gerilimine sahip olan alan etkili tranzistörlere kıyasla daha düşüktür. 

IGBT alan etkili tranzistöre benzer şekilde gerilim kontrollü bir anahtarlama elemanıdır. 

IGBT İç Yapısı

Güç Mosfetlerinin tersine , Punch-Through IGBT’ler (PT-IGBT) akım taşıma kapasitesinin artırılması amacıyla paralel olarak bağlanamazlar. Punch-Through olmayan IGBT’ler (NPT-IGBT) buna karşın güç mosfetleri gibi pozitif sıcaklık katsayısına sahip olduklarından paralel olarak bağlanabilirler. Çoğu IGBT yüksek güç modülünde de bu şekilde bir bağlantı mümkündür. 

IGBT ters yönde sınırlı ölçüde tıkama yapabilmektedir. Çoğunlukla muhafaza kısmında Emitör ve kollektör arasına ters yönde iletime geçen bir koruma diyodu konur. Diğer türlü ihtiyaç durumunda bir harici koruma diyodu ile de takviye yapılabilmektedir. 

Güç mosfetlerindeki durumun tersine olarak, yüksek anahtarlama kayıpları özellikle de kesme durumunda bir zayıflık olarak göze çarpar. 

IGBT’lerin en çok göze çarpan üstünlükleri, yüksek  gerilim ve akım sınırlarıdır:

100 MW büyüklüğündeki güçler için bu değerlerin üst sınırı sırasıyla 6500 volt ve 3600 Ampere mertebelerindedir. Anahtarlama kayıpları ile sınırlandırılmış azami frekans 200 kHz civarındadır.

PAgP Nedir?

PAgP veya “Port Kümeleme Protokolü” Cisco’da çok sayıda fiziksel Ethernet bağlantısının dinamik olarak  birleştirilmesi  amacıyla oluşturulmuş bir ağ protokolüdür.
İşleyiş prensibi bakımından özel PAgP açık LACP ye benzemektedir. PAgP Hello-Paketi olarak adlandırılan paketler göndermek suretiyle fiziksel bir bağlantı üzerinden ikiden fazla ağ anahtarının bulunup bulunmadığını kontrol eder. Eğer böyle bir durum söz konusu ise ve PAgP her iki tarafta da konfigüre edilmiş ise, bu çok sayıdaki mevcut fiziksel bağlantı tek bir yeni lojik bağlantıya dönüşecektir. Bu bağlantı Ethernet kanalı olarak isimlendirilir. PAgP sadece Tüm Düğümlere Dallanan Ağaç (Spanning Tree Protocol: STP) protokolünün herhangi bir türü ile birlikte kullanılır ki ağ içerisinde istenmeyen bir çevrim sorunu yaşanmasın.

Ağ Anahtarlarının Zayıf Yönleri

Ağ anahtarlarının zayıflıklarından bir tanesi, pek çok ağda  hata bulma yeteneğinin oldukça kısıtlı olabilmesidir. Veri paketleri artık ağ içerisindeki tüm bağlantı hatları üzerinde izlenebilir olmaktan çıkar ve idealde paketler sadece hedefe yönlenen hatlar üzerinde görülebilirler. Yine de ağ yöneticisine ağ trafiğini izleme imkanı sunmak üzere bazı anahtarlar port-yansıtma (port mirroring) adı verilen bir özelliğe sahiptirler. Yönetici yönetilebilir özellikteki anahtara hangi portları izlemek istediğini bildirir. Anahtar, paketlerin kopyalarını, örneğin bir ağ yoklayıcısı (sniffer) nın aynı anda üzerinde bu verileri kaydettiği ve daha önceden belirlenmiş olan bir porta gönderir. Port yansıtmayı standardize etmek maksadıyla RFC 2613 içerisinde tarif edilen SMON protokolü geliştirilmiştir.

24-Port 10/100 Mbit Yönetilebilir  Ağ Anahtarının İç Yapısı

Bir diğer zayıf yönü de anahtarların sahip olduğu gecikme süreleridir. Bu süreler anahtarlarda (100BaseTX: 5–20 µs) ) hub olarak bilinen aptal anahtarlardan (100BaseTX: < 0,7 µs) daha yüksektir. CSMA yönteminde, garanti edilen erişim süreleri bulunmadığından ve burada saniyenin  milyonda biriyle ifade edilen farklar söz konusu olduğu için pratikte bunun pek önemi yoktur. Aptal anahtarlarda  gelen bir sinyal, tüm ağ elemanlarına iletildiği için anahtar kendisindeki MAC adres tablosuna bakarak doğru çıkış portunu bulmak durumumdadır. Bu bandgenişliğinden tasarruf edilmesini sağlasa da zaman kaybına neden olur. Pratikte ağ anahtarları, anahtar üzerinden birbirine bağlanmamış ağlarda , fazla yüklenmemiş bir ağda ortaya çıkan kaçınılmaz paket çakışmalarının meydana getirdiği gecikmeler tam dupleks özellikteki (neredeyse çakışmasız ) ağ durumuna nazaran daha büyük olduğu için daha avantajlıdır. Şunu da belirtmek gerekir ki ağ üzerinde en düşük gecikme ne anahtar ile ne de hub (aptal anahtar) ile elde edilir aksine bu düşük gecikmeye iki ağ uç elemanını birbirine bağlamak için crossover kabloların kullanılmasıyla ulaşılır. Ne var ki bu yöntemle her biri tek bir ağ kartına sahip olan bilgisayarların kullanılması halinde ağa bağlanacak uç sayısı 2 ile sınırlandırılmış olmaktadır.

Anahtarlar yıldız şeklindeki ağ topolojisine sahip yıldız dağıtıcıdırlar ve beraberlerinde Ethernet katmanı üzerinde (port kümeleme, STP veya meshing –ağ oluşturma ) bir yedeklilik getirmezler. . Bir anahtar bozulursa alt ağdaki tüm katılımcılar arasındaki haberleşme sekteye uğrar, bu yüzden ağ anahtarı Tek Arıza Noktası durumundadır. Çözüm olarak, her bir bilgisayara en azından iki ağ kartı ve iki anahtar ile bağlantı gerçekleştirecek port kümeleme yöntemi düşünülebilir. Yine Failover ile Port kümeleme yapabilmek için LAN kartları ve buna uygun yazılıma sahip anahtarlar gereklidir. 

WİMAX Mimarisi

802.16 standartları GSM ve UMTS örneklerinde olduğu şekilde geniş çerçeveli değildirler. Özellikle yönetim seviyesinde pek çok alan bunların dışında kalır. Böylelikle, farklı altyapı ve yönetimsel çevrede bulunan WIMAX ağlarının birbirleri ile birleştirilebilmeleri mümkün olmaktadır. Ne var ki bu birleştirme işlemi mobil haberleşme tecrübesine sahip ağ işletmecilerini zorunlu kılmaktadır. 

802.16 mimarisi baz istasyonu ile çok sayıda uzak Abone İstasyonu öngörür. Abone istasyonları müşterilerde bulunan alıcı ve verici cihazlardır. Daha basitleştirerek söyleyecek olursak abone istasyonları WİMAX modemleridir. Baz istasyonları tarafından koordine edilirler. Bir baz istasyonu çok sayıda abone istasyonunu işletir. Abone istasyonlarınının olabildiğince küçük ve uygun olabilmesi için baz istasyonlarının çok yönlü ve akıllı olması sağlanır. 

Hava arayüzü R1 uç cihazları, baz istasyonlarının erişim kontrolünü tarif eder. Radyo bağlantısı kriptoludur. Kriptolama yöntemi olarak 128-bit ileri kriptolama standardı(AES) kullanılır. WİMAX uzak terminalleri otomatik olarak konfigüre edilirler ve düzenli aralıklarla yeniden değiştirirler. Bu nedenle dışarıdan bir dinlemeye karşı güvenli bir şekilde korunmuşturlar. Merkezi bir denetim kontrolü QoS anlamında kalite yönelimli aktarımı mümkün kılar. Çekirdek ağ ile haberleşme IPsec üzerinden gerçekleştirilir. 

IEEE 802.16d ye göre gerçekleştirilen sabit bağlantılar, bir uydu çanağının tesisatı ile karşılaştırmayı mümkün kılacak bir maliyettedirler. WİMAX uç cihazları olabildiğince yükseğe yerleştirilmeli ya da harici bir antenle donatılmalıdırlar. Kullanıcı ile istasyon arasında görsel bir bağlantı kurulabilmesi istenen bir şeydir. Bu ikisi, maliyeti artıran unsurlardır. Bu sebeple mobil standardı olarak “WİMAX mobil” tercih edilmektedir. 

Tipik bir WİMAX modem radyo-modem,yönlendirici, ve küçük bir VoIP telefon santralinden oluşur. İdeal şartlarda tesisat kurulumları cihazları kutusundan çıkarıp bağlantısını yapmaktan ibarettir. Modern cihazlarda konfigürasyon, TR-069 DSL de olduğu gibi tam otomatiktir.

Lityum İyon Pillerde Isıl Yönetim ve Ömür

Çok sık kullanılan farklı pil türleri ile kıyaslandığında Lityum-İyon piller uzun ömürlü olmaları, zararlı madde içermemeleri, yüksek enerji ve güç yoğunluğuna sahip olmaları vs. nedeniyle öne çıkmaktadırlar. Lityum kimyasal periyodik sistem içerisindeki en hafif metaldir. Tüm metaller içerisinde en yüksek elektrokimyasal potansiyele sahip olanıdır. Bu özelliklerinin sağladığı yüksek elektriksel kapasiteye paralel olarak, çeşitli katot malzemeleri ile üretebildiği hücre gerilimleri sayesinde kimyasal enerji depolama alanında ideal bir elektrot malzemesi sayılmaktadır.  Bu nedenle lityum-iyon piller günlük yaşamın tüm sahalarında giderek daha fazla karşımıza çıkmaktadır. Daha çok, şebekeden bağımsız elektriksel güç beslemeleri veya elektronik cihazların yedek pilleri olarak kullanılır. Özellikle mobil teknolojide kullanılan ufak çaplı uygulamalarda , notebooklarda, kameralarda, aletlerin kullanımında yaşanan patlama kitlesel ölçekte bir yaygınlaşmaya neden olmuştur. 

Küçük taşıtlarda Lityum iyon kullanımı önem kazanmıştır. Otomobillerde Hibrit tahrikli , yüksek gerilimli elektro tahrike sahip şeklinde ortaya çıkan kullanım tümüyle patlamayı andıran bir gelişim sergilemiştir. Böylece, Federal Almanya’nın 2025 yılına kadar elektrikli araçların sayısını 6 milyona çıkarma hedefi gündeme gelmiştir. Bu da dolayısıyla lityum iyon pillerin gelişimi ile paralel ilerlemek durumundadır. 

Herhangi bir elektromekanik enerji depolayıcısına elektrikli araçlarda kullanılması amacıyla uygunluk kazandırılması çok çeşitli teknik ekonomik ve de çevresel faktöre aynı anda bağımlı olabilmektedir. A.B.D İleri Pil Konsorsiyumu (USABC) bu amaçla, pil teknolojisinde hedeflenen amaçların belirlenmesi ve elde edilen ilerlemelerin ölçülebilmesinde enerji yoğunluğu konusunun yanında güvenlik ve ömür konularını da anahtar gösterge olarak kabul etmektedir. Ne var ki otomobil sanayii tarafından ortaya konan spesifikasyonlar bu yaklaşımın karşısında durmaktadır: Burada pillerin tasarımında, faydalı hacimsel ve gravimetrik masrafları gözle görülür şekilde sınırlandıran, yüksek güç ve enerji yoğunluğuna sahip uygun maliyetli çözümler talep edilmektedir. 

Lityum iyon pillerin otomobillerde kullanımı, yüksek kapasiteleri nedeniyle özellikle büyük çaplı bir seri bağlantı durumunda termal güvenlik açısından sorunlara yol açmaktadır. Bunun nedeni lityum iyon pillerin sıcaklık ve gerilim bakımından daha önceden net olarak belirlenmiş bir sahada faaliyet gösterebilmesidir. Bu sahanın dışında kalındığında, bu pillerin kullanımı elektriksel güçte bir azalışa ve güvenlik risklerine sebebiyet vermektedir. En basit örnek olarak hemen yakın geçmişte 2013 yılında Dreamline pil markasında yaşanan sıkıntıyı ve 2017 yılının başında HP bilgisayar markasının piyasadaki 100000 tablet bilgisayarını ciddi yangın tehlikesi nedeniyle geri çağırmak zorunda kalışını anımsayanlar olacaktır.

Lityum iyon Piller Serin Tutulmalıdır.
Çoğu pil üreticisinin direktiflerini dikkate alacak olursak günümüzde otomobillerde kullanılan lityum pillerde (Grafen ya da kısaltılmış şekliyle C/LMO, C/LiCoxNiyMnzO2 veya C/NCM ) güvenilir kabul edilen sıcaklık aralıkları şöyledir:

Deşarj -20 ila + 55 °C , Şarj 0 ila 45 °C . Ki4Ti5O12’li veya LTO negatif elektrotlu Lityum iyon pillerde en düşük sıcaklık değeri -30 °C dir. Normal şartlarda lityum iyon pillerin işletme gerilimleri 1,5 volt ile 4,2 volt arasında değişir. (bu değerler C/LCO, C/NCA, C/NCM ve C/LMO için 2,5 ve 4,2 volt, LTO/LMO pillerde 1,5 ila 2,7 volt, ve C/LFP pillerde 2 ila 2,7 volt arasındadır.)

Artan sıcaklıklar ile lityum iyon pillerde meydana gelen basınç artışı neticesinde yanıcı gazlar ortaya çıkar ki bu durum giderek güçlenerek patlamaya benzer bir yanma süreci ile devam eder. Buna termal kaçma denir. Bu anlamda yüksek sıcaklıklarda kullanım çok sorunlu hale gelmekte, arıza ve zararlara neden olmaktadır.

Lityum-İyon Pillerde Isıl Yönetim Pil Ömrünü Artırmada En Önemli Yöntemlerden Biridir

Lityum-İyon Pillere Karşı Bir Meydan Okuma: Farklı Dış Sıcaklıklar
Isıl yönetim bakımından elektrikli araçlarda kullanılan piller çok geniş bir işletme şartları sahasına sahiptir. Farklı dış sıcaklıklar ısıl yönetim noktasında bu piller için aşılması gereken ciddi bir sorundur ve bu durum tüketici elektroniğinde kullanılan pillerin tabii olduğu şartlar ile mukayese dahi edilemez. Örneğin soğuk günlerde kullanılabilir kapasite dolayısıyla aracın menzili, deşarj sonu gerilimine daha erkenden ulaşılacağından düşecektir. 

Bu pillere karşı bir meydan okuma niteliği taşıyan diğer bir sorun ise otomobil sanayii için 8 ila 10 yıl olarak tanımlanmakta olan pil ömrüdür. Bu ömür pilin ısıl yönetimi ile sıkı bir ilişki içerisindedir. Hücrenin yaşlanma hızı sıcaklığa bağlıdır ve iç direnci artışı ile kapasitenin azalması şeklinde kendini açığa vurmaktadır. Ömür sonu şartı uygulamaya bağlı olarak tanımlanmakta ve her bir dolumda asıl kapasitenin ancak % 80 ine ulaşılması ve aynı şekilde iç direncin iki misline çıkması halinde bu şartın oluştuğu kabul edilmektedir. 

Optimal sahanın üzerindeki sıcaklılarda görülen yaşlanma hızı Arrhenius denklemi ile yaklaşık olarak tahmin edilebilir: her 10 Kelvin sıcaklık artışında hücrenin ömrünün yarıya düşmesi beklenir. Burada yalnızca ortalama hücre sıcaklığının değil, hücre içerisinde ve hücreler arasındaki sıcaklık gradyeninin de belirleyici olduğunu belirtmek gerekir. Düzensiz bir ısı dağılımı bölgesel sıcak noktalar oluşturarak erken yaşlanmaya ve kapasite düşüşüne katkıda bulunur. Hücreler arasında oluşan sıcaklık farkları hücreleri yine farklı hızlarda yaşlandıracaktır:  Seri bağlanmış hücrelerde en zayıf hücre tüm sistemin ömrünü belirleyici durumundadır. Bu nedenle hem ortalama sıcaklık hem de pile ait ısıl yönetim sisteminin kontrol ettiği sıcaklık farkları dikkate alınmalıdır. İdeal olan ise her şekilde pil sisteminde meydana gelen ısının olabildiğince düzgün şekilde dağılmasını sağlayabilmektir. 

Linux neden daha güvenlidir?

Birinci sebep , normal kullanıcılar hiçbir değişiklik yapma hakkına sahip değildir. Kullanıcının program yükleme yetkisi dahi bulunmaz. Eğer yüklemesi gerekmekte ise root şifreyi girmesi istenir. Linuxta root admindir. Sonra kullanıcı korumalı bir pencerede bu program için istenen yetkilendirmeleri alır. Şifreyi bilmeyen hiçbir hacker bunu yapamaz. Bu şekilde tüm Linux sistemi üzerine bir güvenlik şeridi çekilmiş olur. Her türlü temel ayar güvenli tarafta kalacak ve riskli bir ayar yapma söz konusu olduğunda sistem tarafından uyarı oluşturulacaktır.

İkinci olarak, Linux çok yaygın bir işletim sistemi değildir ve bu yüzden Linux tabanlı bilgisayarlar virüs programcıları arasında çok makbul değildirler. Bu yüzden Linux tabanlı bir sisteme, sonuç alınması mümkün olmayacak şekilde saldırmak ve bu amaçla işe yaramayacak zararlı bir yazılım yazmanın çekici bir yönü olmayacaktır.

Linux neden güvenlidir sorusunun cevabı öncelikle onun açık kodlu yazılım olmasında yatar.

Üçüncüsü, çok farklı Linux sürümleri vardır ve her birinde pek çok değişik söz konusudur. Bu önemli bir güvenlik kriteridir. Bu yüzden Linux tabanlı bilgisayarlara yönelik geliştirilecek zararlı yazılımların sayısı minimumda tutulmuş olacaktır.

Dördüncüsü, Linux açık kaynak yazılımıdır. Güncellemeler neredeyse her gün yapılır ve istenirse otomatik olarak kendilerini sisteme yüklerler. İstenirse kullanıcı sadece bu güncellemelerden haberdar olur. Düşük risk arz eden güvenlik açıklarında bile güncellemeler hızlı gelmektedir.

Diğer üstünlükler kısaca şöyledir:

Sadece tek bir merkezi kurulum programı bulunmaktadır. Orada istenilen tüm yazılımlar bulunabilmektedir. Linux işletme sisteminin kendisi, farklı türlerde grafik yüzeyler (arayüz), çeşitli yardımcı ve uygulama programları tek bir tik koyma işlemiyle kurulum veya kaldırma şeklinde seçilebilir. Sonra tek bir defada o anda mevcut olan güncellemelerle birlikte kurulabilir veya kaldırılabilirler. 

Bazıları çok kullanışlı ama hızlı işlemcilere ihtiyaç duyan bazıları da eski tür donanımlarda düzgün çalışabilen çok sayıda kullanıcı yüzeyi (arayüzü)ne sahiptir. Herkes kendisi için uygun olan türde bir arayüzü bulabilir. 

Linux için çok sayıda yazılım mevcuttur. Özel bir ihtiyaç doğrultusunda yazılmış bir yazılıma ihtiyaç duyan kişi aradığını Linux’un geniş kütüphanesinde bulabilecektir. 

Kullanıcı özel bir durum gereği bir Windows programına ihtiyaç duyarsa iki ihtimal söz konusu olabilir. Çok sayıda program, Windows uyumlu yürütme ortamı “Wine” altında çalışmaktadır. Ya da sanal bir makine kurulumu (sanal kutu) yapılarak bunun altında da eski Windows çalıştırılır. Böylesi bir sanal Windows virüs veya solucan saldırısına uğramış ise bilinen en son yedekleme durumuna geri dönülerek sorun halledilmiş olur.

Moleküler Işın (Demet ) Epitaksi

Moleküler Işın Epitaksisi ince kristalin katmanları imal etmede başvurulan bir bir PVD (Fiziksel buhar biriktirme) yöntemidir. Moleküler ışın epitaksisi öncelikle yarı iletken tekniğinde kullanılır; Bu yöntemle, bir altkatman (subtrat) üzerinde GaAs, InP, GaInNAs, GaSb gibi yarıiletken alaşımlarının tek kristalinli yapıları üretmek mümkündür.  Bu yöntemle katman oluşturmadan kullanılan bir cihaza ait görsel aşağıda verilmiştir:

Moleküler Işın Epitaksi Sistemi (Gazi Üniversitesi Fotonik Laboratuvarında)

Temel Kavramlar

Epitaksi , bir altkatman üzerinde biriktirilen bir yarı iletken katmanın kristal yapısının , her iki katmanın fiziksel özellikleri (özellikle örgü (latis) parametresi ) birbirinden çok büyük farklılık göstermediği sürece, bu altkatmanınkine uydurulması işlemidir. Altkatman ve üstündeki katman aynı alaşımdan oluşuyorsa homoepitaksi, farklı alaşımlardan oluşuyorsa heteroepitaksi kavramlarından bahsedilebilir. Heteroepitakside genellikle farklı örgü parametreleri nedeniyle belli bir kritik katman kalınlığına kadar biriktirilen katmanlarda bir gerilme ortaya çıkmaktadır. Kritik katman kalınlığı aşıldığında biriktirilmiş olan bu katman , ortaya çıkan kaymalarla (kusur) birlikte gevşemektedir. Moleküler ışın epitaksisi vakum ortamında geride kalan artık gaz atomları nedeniyle ortaya çıkan kirlenmeleri önlemek amacıyla ultra yüksek vakum ortamının oluşturulmasını gerektirir. Biriktirme süreçleri sırasında yüksek vakum bölgesine gerçekleşen akıtma nedeniyle artar. Biriktirilen katmanı meydana getiren malzemeler buharlaşma potasında (sıvı akıtma hücreleri) kızdırılır ve doğrultu kazandırılmış moleküler ışın şeklinde (art bölge gazları ile çarpışmaksızın) altkatmana ulaşır. Bu katman da da aynı şekilde ısıtılır ve düzgün bir biriktirme işlemine olanak tanır. 

Moleküler Işın Epitaksi Yöntemi 

Pota sıcaklığının kontrolü ve tek kaynaktan çıkan moleküler ışının kontrollü bir şekilde salınıp bloke edilmesiyle değişik türde kompozisyon ve katkılamaya sahip çok katmanlı kompleks yapılar elde edilebilir. Katman kalınlıkları birkaç atom çapından mikrometrelere uzanan bir yelpazede değişebilir. 

Moleküler ışın epitaksisiyle üretim süreci , biriktirme sürecine etki etmeyen uygun yerinden yöntemlerle (RHEED, elipsometri, ) denetlenebilir. 

Uygulama Alanları 

Moleküler ışın epitaksisi, özellikle optoelektronik yapı elemanlarının üretiminde kullanılmaktadır. 

Lazer diyotları 

Dielektrik Ayna 

Kuantum Kaskat Lazer vs.. 

Ayrıca incefilm fotovoltaik pil üretiminde de bu yöntemden faydalanılmaktadır. 

Diğer yandan düzgün bir katman kalınlığı denetimi sayesinde çok küçük ölçülere sahip yapıların gerçekleştirilebilmesi mümkündür. Bu yapılar kuantum olayına dayanan ve herkes için yeni kabul edilebilecek bir takım özelliklere sahiptirler. Bununla birlikte sıklıkla heteroepitaksideki doğal pürüzlülük ya da sınır katmanların içersisindeki kendiliğinden organizasyon özelliğinden faydalanılır. 

Özellikle epitaksi yoluyla biriktirilen heteroyapılarda meydana gelen gerilme, kuantum noktalarına, kuantum telciklere, kuantum kuyularına sebep olmaktadır. 

Temel araştırmalarda moleküler ışın epitaksisi gerilmiş Si/SiGe biriktirilmesine kullanılır. Bu teknoloji ile gelecekte Si/SiGe içerisinde HEMTS olarak isimlendirilen diğer adıyla MODFETS teknolojisini gerçekleştirmek ve GaAs gibi malzemeler kullanarak maliyetleri düşürmek mümkün olacaktır. 

Özel bir moleküler ışın epitaksisi yöntemi de "Allotaksi" dir. Bu yöntem sayesinde monoktristal silisyum içerisinde gömülmüş Kobaldisilisit katmanları üretmek mümkün olabilmektedir. 

Buharlaştırma vasıtasıyla atomik seviyede düzenli şekilde sıralanmış organik molekül katmanları elde etmek de mümkündür. Bu yöntem organik moleküler ışın epitaksisi olarak isimlendirilir.

Şarj Cihazları

Aküleri koruyarak hızlı ve tam bir şekilde şarj edebilmek için çoğu zaman bir gerilim kaynağını (mesela smps güç kaynağı gibi)  akünün iki kutbu arasına bağlamak yeterli olmayacaktır. 

Öncelikle şarj akımını doğru bir şekilde belirleyebilmek önem arzeder: Bu akım yeterince hızlı bir şarj için gereken büyüklükte ama  aynı zamanda da aküyü aşırı ısınmaya ve yüklenmeye uğratmayacak kadar da yüksek bir değerde olmamalıdır. Tavsiye edilen en yüksek şarj akımı akü tipine bağlıdır. Çok derin boşalmış lityum tip akülerde en baştan düşük bir akım seçmek doğru bir yaklaşım olabilir. Şarj akımının büyüklüğü göreceli olarak şarj gerilimine ve söz konusu gerilim altındayken de şarj durumu ve sıcaklığına bağlı olduğundan çoğu şarj cihazı sabit akım kaynağı (en azından şarj sona erinceye dek) gibi çalışır. Şarj gerilimi, istenen şarj akımına ulaşılıncaya dek otomatik olarak belli sınırlar dahilinde regüle edilirler. Sonra şarj gerilimi şarj sırasında yavaşça yükselir ki bu yükseliş hızı şarjın son safhalarında daha da hızlıdır. 

Şarj Cihazı

Aküyü aşırı yüklememek için şarj durumu otomatik olarak izlenmelidir; Şarj cihazı tam bir şarj sonrasında ya şarj akımını tamamıyla keser ya da dengeleme yüklemesine geçer. Devreden çıkarmadaki kriter çoğunlukla belli bir yükleme gerilimine ulaşılmış olması (şarj sonu gerilimi) ya da gerilimin gazlaşma tepesini (tam bir şarjın olduğuna işaret eder) geçmesinin ardından tekrar düşmeye başlamasıdır. 

Çoğu şarj cihazı fazladan bir takım kriterlere göre çalışmaktadır. Bu kriterler arasında örneğin, darbeli yükleme yöntemlerinde düzgün ve kısa aralıklarla şarj duraklamaları sırasında ölçülen boşta gerilimler, akülerin geçmiş süresi ya da sıcaklığı, hatta çoğu zaman akü içerisindeki gaz basıncı sayılabilir. Buna karşılık en elverişli olmasa da en basit çözüm sabit akım regülasyonuna ilave olarak, istenilen şarj sonu gerilimine yönelik gerilim sınırlaması yapmaktır. 

Şarj süreçlerinin ayrıntıları her bir akü tipi için farklı olduğundan, şarj cihazı da her bir tip için farklı olmalıdır. Mesela NiMH veya NiCd aku için uygun olan bir şarj aleti Alkali Mangan (tekrar şarj edilemeyen tipteki) aküleri canlandırmak için kullanılamazlar. Çünkü burada hücre gerilimleri daha yüksektir ve ölçülen şarj akımı daha düşüktür. NiCd aküler için tasarlanmış bir cihaz da muhtemelen NiMH aküyü aşırı yükleyecektir, çünkü gazlaşma tepesi daha düşükte meydana gelmektedir. Çok sayıda akıllı şarj cihazı içerisinde elektriksel karakteristiğini kullanarak kendisine bağlı akü tipini otomatik olarak devreden ayıran ve şarj parametrelerini buna uygun olarak ayarlayan elektronik devreler içerir. Diğer cihazlar el ile farklı akü tiplerine uygun olarak ayarlanabilir. Daha kompleks şarj stratejileri kural olarak mikroprosessörler yardımı ile gerçekleştirilebilir.

Nano Işık Anteni

Ufak aralıktan ışık saçılmaktadır.

Würzburg üniversitesi fizikçileri bir nanoantene elektrik akımı yardımıyla ışık verdirmeyi başardılar: Boyu sadece 250 nanometre olan ışık anteni gelecek yıllarda muhtemelen monitörlerde ve ayrıca veri iletiminde kullanılmak üzere çiplerin üzerinde kullanım alanı bulacak.

Bert Hecht ve araştırma ekibinden alınan bilgiye göre, her biri bir kontak teliyle donatılmış iki kola sahip olan ışık antenlerinin uç kısımları birbirine neredeyse temas etmekte. Araştırmacılar tarafından bu iki ucun arasına, biri kollardan birine temas eden diğerine de yaklaşık bir nanometre mesafede bulunan altından bir nanoparçacık yerleştirildi. Bir gerilim uygulandığında elektronlar tünel etkisi sayesinde bu ufak boşluktan akmakta ve bununla beraber bir başka kuantum fiziği etkisi neticesinde optik frekanslı salınımlar üretilmektedir.

Bu şekilde tasarlanmış olan anten böylelikle görünür ışık formunda elektromanyetik dalgalar üretiyor. Işığın rengi ise anten kollarının uzunluğuna bağlı. Hecht’in ifadesine göre şu anda bu anten elektrik ile faaliyete geçirilen en kompak ışık kaynağı ünvanını taşıyor.

Içinde bulunduğumuz dönemde benzeri minik ışık kaynakları ya ışık ile ya da kuantum noktaları gibi özel malzemeler ile beslenmek zorunda. Kullanım sahasının yaygınlaşabilmesi için elektrikle çalıştırılan bu ışık antenlerinin veriminin artırılması gerektiğini ifade eden Hechte göre bu antenlerin şu anki çalışması sırasında ışıktan çok daha fazla ısının meydana geliyor. Ayrıca bu çalışmadaki altın nanoyapı ışığın üretilebildiği süre birkaç saati geçmemekte.

Akıllı Elektrik Sayaçları Nasıl Çalışıyor?

Akıllı elektrik sayaçları iki bileşenden meydana gelmektedir: Sayacın kendisi ve verileri internet ortamına aktaran bir ağ geçidi. Klasik elektrik sayaçları belli bir dönemde tüketilen elektrik gücünün toplam değerini gösterirken, akıllı sayaçlar bu değerleri istenilen aralıklarla hesaplayıp müşteriden istenen uç noktasına protokolleyebilirler. Bu kabiliyet sayesinde, sadece elektrik tüketimi bilgisinin doğru bir şekilde aktarılmasının insanları tasarrufa teşvik edeceği ümit edilmektedir. Bu durum sadece yerel veriler için geçerlidir, bunun için enerji işletmelerine bir aktarım gerekli değildir. Bahsettiğimiz ağ geçitleri sayesinde bu veriler elektrik tedarikçilerine aktarılır. İlk etapta kullanıcı tarafından bir talep meydana gelmemişse önemli bir değişiklik meydana gelmez: Esas uygulamada akıllı sayaç ekranındaki verileri senede sadece bir kez aktarır.

Akıllı Sayaçlar Elektrik Arz ve Talebinin Dengelenmesinde Önemli Bir Yer Tutmaktadır.

Günümüzde elektrik tüketicilerinin elektriği arzı bol iken kullanması ya da elektrik darboğazı meydana geldiğinde kendi isteğiyle vazgeçmesi halinde kullandıkları elektriğin fiyatında indirimle kullanmalarını sağlayarak ödüllendirme düşüncesi etkilidir. Akıllı sayaç için ana argümanımız: Yenilenebilir enerjilerin her zaman arz edilememesi ve depolanmalarının son derece maliyetli olması. Değişken tarifelerden yararlanmak isteyen tüketicilerin sözleşmeye dayalı olarak daha fazla veriyi elektrik tedarikçisine aktarması gerekmektedir. Aksi takdirde ne zaman ne kadar elektrik enerjisinin kullanılacağı, ve o zaman diliminde elektriğin uygun maliyetli veya pahalı olacağının anlaşılabilmesi mümkün olmayacaktır.