Elektronika narodziła się na skrzyżowaniu takich dziedzin nauki jak fizyka i technologia. Jeśli rozważymy to w wąskim sensie, to możemy powiedzieć, że zajmuje się badaniem oddziaływania elektronów i pola elektromagnetycznego, a także tworzeniem urządzeń opartych na tej wiedzy. Czym są te urządzenia i jak dzisiaj rozwija się nauka elektroniki?
Skok
Dzisiaj jest era technologii informacyjnej. Cały przepływ danych, które otrzymujemy z zewnątrz, musi być przetwarzany, przechowywany i przesyłany. Wszystkie te procesy zachodzą za pomocą różnego rodzaju urządzeń elektronicznych. Im głębiej człowiek pogrąża się w delikatnym świecie elektronów, tym wspanialsze są jego odkrycia i odpowiednio stworzone urządzenia elektroniczne.
Możesz znaleźć wystarczającą ilość informacji o tym, czym jest elektronika i jak rozwinęła się ta nauka. Po jej przestudiowaniu jesteś zdumiony, jak szybko rozwinęła się technologia, jak szybkim skokiem dokonała ta branża w krótkim czasie.
Jako nauka zaczęła nabierać kształtu w XX wieku. Stało się to zpoczątek rozwoju bazy pierwiastkowej radiotechniki i radioelektroniki. Druga połowa ubiegłego wieku to rozwój cybernetyki i komputerów (komputerów elektronicznych). Wszystko to rozbudziło zainteresowanie tym obszarem. Jeśli na początku swojego rozwoju jeden komputer mógł zajmować całe pomieszczenie o sporych rozmiarach, dziś mamy mikrotechnologie, które mogą zmienić wszystkie nasze wyobrażenia o otaczającym nas świecie.
Zaskakujące, ale być może w niedalekiej przyszłości będzie można porozmawiać o tym, czym jest elektronika w kontekście podstawowej wiedzy historycznej. Technologia minimalizuje się każdego dnia. Zwiększa się ich żywotność. Wszystko to coraz mniej nas zaskakuje. Takie naturalne procesy są związane z prawem Moore'a i są przeprowadzane przy użyciu krzemu. Już dziś mówi się o alternatywie dla elektroniki – spintronice. I każdy zna osiągnięcia w dziedzinie nanoelektroniki.
Rozwój i wyzwania
Czym więc jest elektronika i jakie problemy w rozwoju urządzeń ma ta dziedzina nauki? Jak zostało powiedziane, elektronika to przemysł powstały na styku fizyki i technologii. Bada procesy powstawania naładowanych cząstek i kontroli ruchu swobodnych elektronów w różnych ośrodkach, takich jak ciała stałe, próżnia, plazma, gaz i na ich granicach. Nauka ta opracowuje również metody tworzenia urządzeń elektronicznych dla różnych sfer ludzkiego życia. Nie ostatnie miejsce zajmują badania nad problemami związanymi z rozwojem nauki: szybkim starzeniem się, problemami etycznymi, badaniamii eksperymenty, koszty i nie tylko.
W codziennym życiu każdej nowoczesnej osoby pytanie „Czym jest elektronika?” nie będzie zaskoczeniem. Jego życie jest dosłownie wypełnione sprzętem elektronicznym: zegarkami, pralkami i innymi urządzeniami gospodarstwa domowego, urządzeniami do zabudowy w samochodach i innych pojazdach, sprzętem audio i wideo, telewizorami, telefonami, robotami, urządzeniami i sprzętem medycznym i tak dalej. Ta lista może trwać bardzo długo.
Obszar rozwoju i zastosowań
Tradycyjnie elektronika dzieli się na dwa obszary: rozwój podstawy elementów i projektowanie obwodów elektronicznych. Podstawą elementu są urządzenia elektroniczne o różnej charakterystyce. Dzieli się na klasę urządzeń próżniowych i elektroniki półprzewodnikowej. W obwodach elektrycznych podstawę elementu stanowią urządzenia do wykorzystywania, rejestracji i przetwarzania sygnałów elektrycznych. Przetworzony sygnał jest odtwarzany w wygodnej formie (ekran monitora, telewizor, dźwięk itd.). Sygnał można zapisać na nośniku pamięci i odtworzyć w dowolnym momencie, sterować automatyką, serwomechanizmami i innymi urządzeniami.
Obwody elektroniczne prezentowane są w formie analogowej i cyfrowej. Analog wzmacnia i przetwarza sygnał analogowy. Na przykład fale radiowe. Obwody cyfrowe są zaprojektowane do pracy z sygnałem o charakterze kwantowym. Są to komputery, kontrolery i wiele innych urządzeń.
Dzisiejsza elektronika i nanoelektronika już tak nie zaskakujejak to było na samym początku pojawienia się takich technologii. To, co kiedyś wydawało się science fiction, stało się powszechne we współczesnym świecie. Tempo rozwoju jest tak duże, że urządzenia nie mają czasu się zestarzeć, ponieważ stają się już nieistotne.
Ale takie nauki, jak elektronika i nanoelektronika, łączy mikroelektronika, której historia sięga 1958 roku, od powstania mikroukładów, w skład których wchodzą dwa oporniki i cztery tranzystory. Dalszy rozwój podążał ścieżką minimalizacji i jednoczesnego zwiększania liczby komponentów, takich jak tranzystory. Nanoelektronika zajmuje się rozwojem układów scalonych, których norma topologiczna jest mniejsza niż 100 nm.
Czy istnieje granica rozwoju technologii?
Jak widać, elektronika jest podstawową nauką służącą rozwojowi wyrafinowanych nowoczesnych technologii. Krążą już plotki, że opracowano elastyczną elektronikę, która umożliwia drukowanie przy użyciu stopionego metalu.
Nie doczekał się jeszcze masowej dystrybucji, ale naukowcy odnieśli znaczący sukces w tej dziedzinie. Nie ma wątpliwości, że rynek konsumencki wkrótce dowie się, czym jest elastyczna elektronika.
Zdefiniowanie granic rozwoju technologii, które rozpoczęło się w XX wieku, jest dziś prawie niemożliwe. Łączą się różne nauki, rozwijają się biotechnologie elektroniczne, sztuczna inteligencja i wiele innych. Druk 3D jest już z powodzeniem stosowany, a w Północnej Karolinie zaprezentowali bardzo ambitną technologię takiego drukowania przy użyciu stopionego metalu. Nowytechnologia może być wdrożona bez większego wysiłku w dowolnej produkcji urządzeń.
