Elektronika sa zrodila na priesečníku vedných odborov ako fyzika a technika. Ak to vezmeme do úvahy v užšom zmysle, potom môžeme povedať, že sa zaoberá štúdiom interakcie elektrónov a elektromagnetického poľa, ako aj vytváraním zariadení založených na týchto poznatkoch. Čo sú to za zariadenia a ako sa dnes vyvíja veda o elektronike?
Jump
Dnes je vek informačných technológií. Celý tok údajov, ktoré dostávame zvonku, sa musí spracovať, uložiť a preniesť. Všetky tieto procesy prebiehajú pomocou elektronických zariadení rôznych typov. Čím hlbšie sa človek ponorí do krehkého sveta elektrónov, tým veľkolepejšie budú jeho objavy, a teda aj vytvorené elektronické zariadenia.
Môžete nájsť dostatok informácií o tom, čo je elektronika a ako sa táto veda vyvinula. Po preštudovaní ste prekvapení, ako rýchlo sa technológia vyvinula, aký rýchly skok urobilo toto odvetvie za krátky čas.
Ako veda sa začala formovať v 20. storočí. Stalo sa to szačiatok rozvoja prvkovej základne rádiotechniky a rádioelektroniky. Druhá polovica minulého storočia sa niesla v znamení rozvoja kybernetiky a počítačov (elektronických počítačov). To všetko podnietilo záujem o túto oblasť. Ak na začiatku svojho vývoja mohol jeden počítač zaberať celú miestnosť značnej veľkosti, dnes máme mikrotechnológie, ktoré dokážu zmeniť všetky naše predstavy o svete okolo nás.
Prekvapivo, ale možno v blízkej budúcnosti bude možné hovoriť o tom, čo je elektronika v kontexte základných historických znalostí. Technológia sa každým dňom minimalizuje. Zvyšuje sa ich životnosť. To všetko nás prekvapuje čoraz menej. Takéto prírodné procesy sú spojené s Moorovým zákonom a vykonávajú sa pomocou kremíka. Už dnes sa hovorí o alternatíve k elektronike – spintronice. A každý pozná vývoj v oblasti nanoelektroniky.
Vývoj a výzvy
Čo je teda elektronika a aké problémy má tento vedný odbor vo vývoji zariadení? Ako už bolo povedané, elektronika je priemysel vytvorený na priesečníku fyziky a technológie. Skúma procesy vzniku nabitých častíc a riadenie pohybu voľných elektrónov v rôznych prostrediach, akými sú pevné látky, vákuum, plazma, plyn a na ich hraniciach. Táto veda tiež vyvíja metódy na vytváranie elektronických zariadení pre rôzne sféry ľudského života. Nie na poslednom mieste je výskum problémov súvisiacich s rozvojom vedy: rýchle zastarávanie, etické problémy, výskuma experimenty, náklady a ďalšie.
V každodennom živote každého moderného človeka vzniká otázka „Čo je elektronika?“nebude žiadnym prekvapením. Jeho život je doslova prešpikovaný elektronickými zariadeniami: hodinkami, práčkami a inými domácimi spotrebičmi, vstavanými spotrebičmi v autách a iných vozidlách, audio a video zariadeniami, televízormi, telefónmi, robotmi, medicínskymi prístrojmi a zariadeniami atď. Tento zoznam by mohol pokračovať veľmi dlho.
Vývoj a oblasť použitia
Elektronika sa tradične delí na dve oblasti: vývoj základne prvkov a návrh elektronických obvodov. Základom prvkov sú elektronické zariadenia rôznych charakteristík. Delí sa na triedu vákuových zariadení a polovodičovú elektroniku. V elektrických obvodoch základňu prvkov tvoria zariadenia na použitie, záznam a spracovanie elektrických signálov. Spracovaný signál sa reprodukuje vo vhodnej forme (obrazovka monitora, TV, zvuk atď.). Signál je možné zaznamenať na pamäťové médium a kedykoľvek ho prehrať, ovládať automatické systémy, servá a ďalšie zariadenia.
Elektronické obvody sú prezentované v analógovej a digitálnej forme. Analógový zosilňuje a spracováva analógový signál. Napríklad rádiové vlny. Digitálne obvody sú navrhnuté tak, aby pracovali so signálom kvantovej povahy. Sú to počítače, ovládače a mnoho ďalších zariadení.
Elektronika a nanoelektronika dnes už neprekvapujeako to bolo na samom začiatku vzniku takýchto technológií. To, čo sa kedysi zdalo ako sci-fi, sa v modernom svete stalo samozrejmosťou. Rýchlosť vývoja je taká veľká, že zariadenia nestihnú zostarnúť, pretože sa stávajú irelevantnými.
Vedy ako elektronika a nanoelektronika však spája mikroelektronika, ktorá vedie svoju históriu od roku 1958, od vytvorenia mikroobvodov, ktoré zahŕňajú dva odpory a štyri tranzistory. Ďalší vývoj šiel cestou minimalizácie a súčasného zvyšovania počtu komponentov, ako sú tranzistory. Nanoelektronika sa zaoberá vývojom integrovaných obvodov, ktorých topologická norma je menšia ako 100 nm.
Existuje nejaký limit vo vývoji technológie?
Ako môžete vidieť, elektronika je základná veda pre vývoj sofistikovaných moderných technológií. Už sa hovorí, že bola vyvinutá flexibilná elektronika, ktorá umožňuje tlač pomocou roztaveného kovu.
Zatiaľ sa nedostal do masovej distribúcie, no vedci v tejto oblasti dosiahli významný úspech. Niet pochýb o tom, že spotrebiteľský trh sa čoskoro dozvie, čo je flexibilná elektronika.
Definovanie hraníc technologického rozvoja, ktorý sa začal v 20. storočí, je dnes sotva možné. Spájajú sa rôzne vedy, rozvíjajú sa elektronické biotechnológie, umelá inteligencia a mnohé ďalšie. 3D tlač sa už úspešne aplikuje a v Severnej Karolíne predstavili veľmi ambicióznu technológiu na takúto tlač pomocou roztaveného kovu. Novýtechnológiu možno implementovať bez veľkého úsilia pri výrobe akéhokoľvek zariadenia.
