Elektroniki ilizaliwa kwenye makutano ya matawi ya kisayansi kama vile fizikia na teknolojia. Ikiwa tunazingatia kwa maana nyembamba, basi tunaweza kusema kwamba inashiriki katika utafiti wa mwingiliano wa elektroni na uwanja wa umeme, pamoja na kuundwa kwa vifaa kulingana na ujuzi huu. Vifaa hivi ni nini na sayansi ya kielektroniki inaendelezwa vipi leo?
Ruka
Leo ni enzi ya teknolojia ya habari. Mtiririko mzima wa data tunayopokea kutoka nje lazima uchakatwa, uhifadhiwe na kupitishwa. Taratibu hizi zote hutokea kwa msaada wa vifaa vya umeme vya aina mbalimbali. Kadiri mtu anavyozidi kutumbukia katika ulimwengu dhaifu wa elektroni, ndivyo uvumbuzi wake unavyoongezeka na, ipasavyo, vifaa vya kielektroniki vilivyoundwa.
Unaweza kupata maelezo ya kutosha kuhusu elektroni ni nini na jinsi sayansi hii imekua. Baada ya kuisoma, unashangazwa na jinsi teknolojia ilivyokua kwa haraka, jinsi tasnia hii imefanya kwa kasi kubwa katika muda mfupi.
Kama sayansi, ilianza kuchukua sura katika karne ya 20. Ilifanyika namwanzo wa maendeleo ya msingi wa kipengele cha uhandisi wa redio na umeme wa redio. Nusu ya pili ya karne iliyopita ilikuwa na maendeleo ya cybernetics na kompyuta (kompyuta za elektroniki). Haya yote yalichochea shauku katika eneo hili. Ikiwa mwanzoni mwa maendeleo yake kompyuta moja ingeweza kuchukua chumba kizima cha ukubwa wa kutosha, leo tuna teknolojia ndogo ambazo zinaweza kubadilisha mawazo yetu yote kuhusu ulimwengu unaotuzunguka.
Inashangaza, lakini labda katika siku za usoni itawezekana kuzungumza kuhusu umeme ni nini katika muktadha wa maarifa ya msingi ya kihistoria. Teknolojia inapungua kila siku. Maisha yao ya huduma yanaongezeka. Haya yote yanatushangaza kidogo na kidogo. Michakato hiyo ya asili inahusishwa na sheria ya Moore na inafanywa kwa kutumia silicon. Tayari leo watu wanazungumzia njia mbadala ya umeme - spintronics. Na kila mtu anajua maendeleo katika uwanja wa nanoelectronics.
Maendeleo na changamoto
Kwa hivyo, umeme ni nini na tawi hili la sayansi lina matatizo gani katika uundaji wa vifaa? Kama ilivyosemwa, vifaa vya elektroniki ni tasnia iliyoundwa kwenye makutano ya fizikia na teknolojia. Inachunguza michakato ya uundaji wa chembe zinazochajiwa na udhibiti wa mwendo wa elektroni zisizolipishwa katika midia mbalimbali kama vile yabisi, utupu, plazima, gesi na kwenye mipaka yao. Sayansi hii pia inakuza mbinu za kuunda vifaa vya kielektroniki kwa nyanja mbalimbali za maisha ya mwanadamu. Sio nafasi ya mwisho inachukuliwa na utafiti juu ya shida zinazohusiana na maendeleo ya sayansi: kuzama kwa haraka, maswala ya maadili, utafiti.na majaribio, gharama na zaidi.
Katika maisha ya kila siku ya mtu yeyote wa kisasa, swali "Elektroniki ni nini?" haitashangaza. Maisha yake yamejaa vifaa vya elektroniki: saa, mashine za kuosha na vifaa vingine vya nyumbani, vifaa vya kujengwa ndani ya magari na magari mengine, vifaa vya sauti na video, televisheni, simu, roboti, vifaa vya matibabu na vifaa, na kadhalika. Orodha hii inaweza kuendelea kwa muda mrefu sana.
Maendeleo na eneo la matumizi
Kwa kawaida, vifaa vya elektroniki vimegawanywa katika maeneo mawili: uundaji wa msingi wa vipengele na muundo wa saketi za kielektroniki. Msingi wa kipengele ni vifaa vya elektroniki vya sifa mbalimbali. Imegawanywa katika darasa la vifaa vya utupu na umeme wa hali ngumu. Katika nyaya za umeme, msingi wa kipengele una vifaa vya kutumia, kurekodi na kusindika ishara za umeme. Ishara iliyosindika inazalishwa kwa fomu rahisi (skrini ya kufuatilia, TV, sauti, na kadhalika). Mawimbi yanaweza kurekodiwa kwenye kifaa cha kuhifadhi na kuchezwa wakati wowote, kudhibiti mifumo otomatiki, seva na vifaa vingine.
Mizunguko ya kielektroniki inawasilishwa kwa mfumo wa analogi na dijitali. Analogi huongeza na kuchakata ishara ya analog. Kwa mfano, mawimbi ya redio. Mizunguko ya dijiti imeundwa kufanya kazi na ishara ya asili ya quantum. Hizi ni kompyuta, vidhibiti na vifaa vingine vingi.
Elektroniki na nanoelectronics leo hazishangazi hivyokama ilivyokuwa mwanzoni mwa kuibuka kwa teknolojia hizo. Kile ambacho hapo awali kilionekana kama hadithi za kisayansi kimekuwa kawaida katika ulimwengu wa kisasa. Kasi ya ukuzaji ni kubwa sana hivi kwamba vifaa havina wakati wa kuzeeka, kwani tayari havifai.
Lakini sayansi kama vile vifaa vya elektroniki na nanoelectronics zimeunganishwa na elektroniki ndogo, na hivyo kuongoza historia yake kutoka 1958, tangu kuundwa kwa mzunguko mdogo, unaojumuisha vipinga viwili na transistors nne. Maendeleo zaidi yalifuata njia ya kupunguza na kuongeza wakati huo huo idadi ya vifaa, kama vile transistors. Nanoelectronics inahusika katika ukuzaji wa saketi zilizounganishwa, kawaida ya kitolojia ambayo ni chini ya nm 100.
Je, kuna kikomo kwa maendeleo ya teknolojia?
Kama unavyoona, vifaa vya elektroniki ni sayansi ya kimsingi ya ukuzaji wa teknolojia za kisasa. Tayari kuna uvumi kwamba vifaa vya kielektroniki vinavyonyumbulika vimetengenezwa vinavyoruhusu uchapishaji kwa kutumia chuma kilichoyeyushwa.
Bado haijasambazwa kwa wingi, lakini wanasayansi wamepata mafanikio makubwa katika eneo hili. Hakuna shaka kwamba soko la watumiaji litajifunza hivi karibuni vifaa vya kielektroniki vinavyonyumbulika ni nini.
Kufafanua mipaka ya maendeleo ya teknolojia, ambayo yalianza katika karne ya 20, haiwezekani leo hii. Sayansi mbali mbali zinajumuisha, teknolojia ya kielektroniki ya kibaolojia, akili ya bandia na mengi zaidi yanaendelea. Uchapishaji wa 3D tayari unatumiwa kwa mafanikio, na huko North Carolina wamewasilisha teknolojia ya kutamani sana ya uchapishaji kama huo kwa kutumia chuma kilichoyeyushwa. mpyateknolojia inaweza kutekelezwa bila juhudi nyingi katika uzalishaji wowote wa vifaa.
