Uno sguardo al mercato dell’optoelettronica

La tecnologia del futuro sarà rivoluzionata dall'optoelettronica. Ci sono tanti lavori di ricerca in corso in questo campo con alcune specializzazioni interessanti quali la fotonica e la bio-fotonica. Per mantenere il consumo di energia sotto controllo, i futuri chip potrebbero aver bisogno di spostare dati usando la luce invece degli elettroni. In questo contesto i chip optoelettronici potrebbero ridurre drasticamente il consumo di energia dei futuri computer.

I semiconduttori optoelettronici sono sempre più importanti in applicazioni che vanno dall'illuminazione commerciale e industriale all'automazione. In questo ambito le comunicazioni ottiche hanno il potenziale di risolvere uno dei maggiori problemi di questo periodo: il consumo di energia. Nel prossimo futuro, i maggiori consumatori di traffico dati saranno le comunicazione machine-to-machine, l'Internet of Things (IoT) e l'Industry 4.0. In questo ambito, la fibra ottica (e non solo), ovvero l'unione di vetro e luce, sta rivoluzionando il modo in cui comunichiamo. Grazie a questa tecnologia, siamo in grado di connetterci a chiunque ed ovunque con l'invio di messaggi di posta elettronica, immagini, musica e video in tutto il mondo alla velocità della luce; offrendo anche una grande capacità di tenere il passo con tutti i nuovi progressi tecnologici.

Attualmente, il mercato dell'optoelettronica riveste particolare importanza nei semiconduttori con soluzioni di efficienza energetica e le innovazioni nella sensoristica di imaging e LED. Il Grafene, e altri materiali bidimensionali, ha una lunga lista di proprietà uniche che lo hanno reso un tema caldo per un'intensa attività di ricerca scientifica e lo sviluppo di applicazioni tecnologiche. Uno dei più grandi pacchetti di ricerca è centrato sulle applicazioni optoelettroniche. I materiali 2D sono attesi ad offrire una soluzione all-in-one per le sfide del futuro, grazie alle loro proprietà ottiche, l'assorbimento a banda larga (da UV a THz), l'alta mobilità elettrica per il funzionamento ultraveloce e le proprietà plasmoniche gate-tunable. Un altro importante vantaggio è che i materiali 2D possono essere monoliticamente integrati con l'elettronica di silicio, in modo da poter sfruttare il notevole investimento fatto nei sistemi altamente avanzati Si-CMOS.

L'emergere dell'elettronica flessibile, l'elettronica indossabile e "l'internet degli oggetti" impone una forte esigenza che i componenti, tra cui fotorivelatori, siano pieghevoli e flessibili. Questo è un fatto di prestigio per i fotorivelatori al grafene in quanto possono essere facilmente combinati con qualsiasi tipo di substrato flessibile. I componenti optoelettronici sono ampiamente utilizzati in vari settori quali quello automotive, residenziali e commerciali, elettronica di consumo, telecomunicazioni, industriale, sanitario e aerospaziale e difesa. Il mercato è stimato a circa 55 miliardi di dollari entro il 2020, ad un CAGR del 9,41% dal 2015 al 2020 (Fonte: MarketsandMarkets). I LED dovrebbero guidare il mercato fino al 2020, mentre i diodi laser dovrebbero costituire il più alto tasso di crescita pari al 13 % durante il periodo di previsione.

Oltre ai LED, altre due categorie trovano maggior risalto nel mercato optoelettronico: i trasmettitori laser e i sensori di immagine CMOS.

I LED ad alta luminosità (HB-LED) saranno di notevole importanza per le future applicazioni che coinvolgerà l'illuminazione globale. Le vendite riguardano principalmente i sistemi di retroilluminazione per l'elettronica di consumo, quali telefoni cellulari e tablet. Vista l'enorme crescita, molti produttori si concentrano sull'ottimizzazione dei costi e l'aumento dell'efficienza per fornire un prodotto sempre migliore. Costo e funzionalità sono stati tradizionalmente due grandi ostacoli per l'utilizzo della tecnologia di illuminazione a LED in edifici commerciali. Con i miglioramenti tecnici e la consapevolezza di un certo benefit relativamente all'efficienza energetica, c'è stata una buona adozione con un incremento delle applicazioni.  Gli edifici intelligenti sono definiti da comandi integrati e tecniche di automazione in grado di ottimizzare le funzioni per gestire i costi e migliorare l'efficienza. Le soluzioni Smart Building a LED rappresentano una strategia di gestione energetica matura per cercare di ridurre i costi e ottimizzare le operazioni di manutenzione. I sensori di immagine CMOS rappresentano un elemento di spinta per il mercato della sicurezza in ambito medicale, automotive e per la videosorveglianza con nuovi sistemi di riconoscimento. Nel periodo di indagine (dal 2015 al 2020 - Fonte: MarketsandMarkets) la crescita dei sensori CMOS al tasso CAGR è prevista essere di circa il 10%. L'Optoelettronica è sempre più utilizzata nel settore dell'automotive, come le luci dei freni e fari.  L'ampio utilizzo di componenti elettronici nelle automobili ha portato ad una notevole dipendenza di questa tecnologia quasi in ogni veicolo. Contrariamente alle sorgenti luminose come i LED, i diodi organici emettitori di luce, o OLED, sono sorgenti di luce piana. La loro luce è quindi molto omogenea e non necessita di riflettori, guide di luce o ottiche simili, consentendo design in qualsiasi forma e montati su supporti flessibili. Offrendo opzioni di design estremamente flessibili, la tecnologia di illuminazione OLED si appresta ad entrare a pieno regime nel mercato automotive. La società di illuminazione OSRAM ha concluso al riguardo e con successo il programma di ricerca dedicato R2D2, al fine di ideare OLED flessibili nel settore automobilistico.

 

 

 

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Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 20 dicembre 2016

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