Elektronika se zrodila na průsečíku takových vědeckých oborů, jako je fyzika a technologie. Pokud to vezmeme v úzkém smyslu, pak můžeme říci, že se zabývá studiem interakce elektronů a elektromagnetického pole a také tvorbou zařízení založených na těchto znalostech. Jaká jsou tato zařízení a jak se dnes rozvíjí věda o elektronice?
Jump
Dnes je věk informačních technologií. Celý tok dat, která přijímáme zvenčí, musí být zpracován, uložen a přenesen. Všechny tyto procesy probíhají pomocí elektronických zařízení různých typů. Čím hlouběji se člověk ponoří do křehkého světa elektronů, tím větší jsou jeho objevy a v souladu s tím i vytvořená elektronická zařízení.
Můžete najít dostatek informací o tom, co je elektronika a jak se tato věda vyvíjela. Po prostudování jste ohromeni tím, jak rychle se technologie vyvinula, jaký rychlý skok toto odvětví udělalo za krátkou dobu.
Jako věda se začala formovat ve 20. století. Stalo se to spočátek rozvoje elementární základny radiotechniky a radioelektroniky. Druhá polovina minulého století byla ve znamení rozvoje kybernetiky a počítačů (elektronických počítačů). To vše podnítilo zájem o tuto oblast. Jestliže na začátku svého vývoje mohl jeden počítač zabírat celou místnost značné velikosti, dnes máme mikrotechnologie, které dokážou změnit všechny naše představy o světě kolem nás.
Překvapivě, ale snad v blízké budoucnosti bude možné mluvit o tom, co je elektronika v kontextu historických základních znalostí. Technologie se každým dnem minimalizuje. Zvyšuje se jejich životnost. To vše nás překvapuje stále méně. Takové přírodní procesy jsou spojeny s Moorovým zákonem a jsou prováděny pomocí křemíku. Již dnes se mluví o alternativě k elektronice – spintronice. A každý zná vývoj v oblasti nanoelektroniky.
Vývoj a výzvy
Co je tedy elektronika a jaké problémy ve vývoji zařízení má toto vědní odvětví? Jak již bylo řečeno, elektronika je průmysl vytvořený na průsečíku fyziky a technologie. Zkoumá procesy vzniku nabitých částic a řízení pohybu volných elektronů v různých prostředích, jako jsou pevné látky, vakuum, plazma, plyn a na jejich hranicích. Tato věda také vyvíjí metody pro vytváření elektronických zařízení pro různé sféry lidského života. Ne poslední místo zaujímá výzkum problémů souvisejících s rozvojem vědy: rychlé zastarávání, etické problémy, výzkuma experimenty, náklady a další.
V každodenním životě každého moderního člověka se otázka "Co je elektronika?" nebude žádným překvapením. Jeho život je doslova napěchován elektronickými zařízeními: hodinkami, pračkami a dalšími domácími spotřebiči, vestavěnými spotřebiči v autech a jiných vozidlech, audio a video zařízeními, televizory, telefony, roboty, lékařskými přístroji a vybavením a tak dále. Tento seznam by mohl pokračovat velmi dlouho.
Vývoj a oblast použití
Elektronika se tradičně dělí na dvě oblasti: vývoj základny prvků a návrh elektronických obvodů. Základem prvků jsou elektronická zařízení různých vlastností. Dělí se na třídu vakuových zařízení a polovodičové elektroniky. V elektrických obvodech se základna prvků skládá ze zařízení pro použití, záznam a zpracování elektrických signálů. Zpracovaný signál je reprodukován vhodnou formou (obrazovka monitoru, TV, zvuk atd.). Signál lze zaznamenat na paměťové médium a kdykoli jej přehrát, ovládat automatické systémy, serva a další zařízení.
Elektronické obvody jsou prezentovány v analogové a digitální formě. Analogový zesiluje a zpracovává analogový signál. Například rádiové vlny. Digitální obvody jsou navrženy pro práci se signálem kvantové povahy. Jsou to počítače, ovladače a mnoho dalších zařízení.
Elektronika a nanoelektronika dnes již nepřekvapujejako tomu bylo na samém počátku vzniku takových technologií. To, co se dříve zdálo jako sci-fi, se v moderním světě stalo samozřejmostí. Rychlost vývoje je tak velká, že zařízení nestihnou stárnout, protože se již stávají irelevantními.
Ale takové vědy, jako je elektronika a nanoelektronika, spojuje mikroelektronika, která vede její historii od roku 1958, od vytvoření mikroobvodů, které zahrnují dva odpory a čtyři tranzistory. Další vývoj šel cestou minimalizace a současného zvyšování počtu součástek, jako jsou tranzistory. Nanoelektronika se zabývá vývojem integrovaných obvodů, jejichž topologická norma je menší než 100 nm.
Existuje nějaký limit pro vývoj technologií?
Jak vidíte, elektronika je základní věda pro vývoj sofistikovaných moderních technologií. Již se proslýchá, že byla vyvinuta flexibilní elektronika, která umožňuje tisk pomocí roztaveného kovu.
Zatím neprošel masovou distribucí, ale vědci v této oblasti dosáhli významného úspěchu. Není pochyb o tom, že spotřebitelský trh brzy zjistí, co je flexibilní elektronika.
Vymezení hranic technologického vývoje, který začal ve 20. století, je dnes jen stěží možné. Slučují se různé vědy, rozvíjejí se elektronické biotechnologie, umělá inteligence a mnoho dalšího. 3D tisk se již úspěšně aplikuje a v Severní Karolíně představili velmi ambiciózní technologii pro takový tisk pomocí roztaveného kovu. Novýtechnologii lze implementovat bez velkého úsilí při výrobě jakéhokoli zařízení.
