Elektroonika sündis selliste teadusharude nagu füüsika ja tehnoloogia ristumiskohas. Kui vaadelda seda kitsamas tähenduses, siis võib öelda, et ta tegeleb elektronide ja elektromagnetvälja vastastikmõju uurimisega ning nendel teadmistel põhinevate seadmete loomisega. Mis need seadmed on ja kuidas elektroonikateadus tänapäeval areneb?
Hüppa
Täna on infotehnoloogia ajastu. Kogu andmevoogu, mida me väljastpoolt saame, tuleb töödelda, säilitada ja edastada. Kõik need protsessid toimuvad erinevat tüüpi elektrooniliste seadmete abil. Mida sügavamale inimene elektronide haprasse maailma sukeldub, seda uhkemad on tema avastused ja vastav alt ka loodud elektroonikaseadmed.
Te leiate piisav alt teavet selle kohta, mis on elektroonika ja kuidas see teadus on arenenud. Pärast selle uurimist olete üllatunud, kui kiiresti on tehnoloogia arenenud ja millise kiire hüppe see tööstus lühikese aja jooksul teinud on.
Teadusena hakkas see kujunema 20. sajandil. See juhtus koosraadiotehnika ja raadioelektroonika elemendibaasi arendamise algus. Möödunud sajandi teist poolt iseloomustas küberneetika ja arvutite (elektroonikaarvutite) areng. Kõik see tekitas huvi selle valdkonna vastu. Kui selle arendamise alguses võis üks arvuti hõivata terve suure ruumi, siis tänapäeval on meil olemas mikrotehnoloogiad, mis võivad muuta kõik meie ettekujutused meid ümbritsevast maailmast.
Üllatav alt, aga ehk lähiajal saab ajalooliste algteadmiste kontekstis rääkida sellest, mis on elektroonika. Tehnoloogia minimeerub iga päev. Nende kasutusiga pikeneb. See kõik üllatab meid üha vähem. Sellised looduslikud protsessid on seotud Moore'i seadusega ja viiakse läbi räni abil. Juba praegu räägitakse elektroonika alternatiivist – spintroonikast. Ja kõik teavad arenguid nanoelektroonika vallas.
Areng ja väljakutsed
Mis on siis elektroonika ja millised probleemid seadmete arendamisel sellel teadusharul on? Nagu öeldud, on elektroonika tööstus, mis on loodud füüsika ja tehnoloogia ristumiskohas. See uurib laetud osakeste moodustumise protsesse ja vabade elektronide liikumise juhtimist erinevates keskkondades, nagu tahked ained, vaakum, plasma, gaas ja nende piiridel. See teadus arendab ka meetodeid elektroonikaseadmete loomiseks inimelu erinevates valdkondades. Viimasel kohal ei ole teaduse arenguga seotud probleemide uurimine: kiire vananemine, eetilised küsimused, uuringudja katsed, kulud ja palju muud.
Iga kaasaegse inimese igapäevaelus tekib küsimus "Mis on elektroonika?" ei tule üllatusena. Tema elu on sõna otseses mõttes täis elektroonikaseadmeid: kellad, pesumasinad ja muud kodumasinad, autodesse ja muudesse sõidukitesse sisseehitatud seadmed, heli- ja videotehnika, televiisorid, telefonid, robotid, meditsiiniseadmed ja -seadmed jne. Seda loetelu võiks jätkata väga kaua.
Arendus- ja rakendusvaldkond
Traditsiooniliselt jaguneb elektroonika kaheks valdkonnaks: elementide baasi arendamine ja elektroonikalülituste projekteerimine. Elementide baas on erinevate omadustega elektroonilised seadmed. See jaguneb vaakumseadmete ja tahkiselektroonika klassi. Elektriahelates koosneb elemendibaas seadmetest elektriliste signaalide kasutamiseks, salvestamiseks ja töötlemiseks. Töödeldud signaal taasesitatakse mugaval kujul (monitori ekraan, teler, heli jne). Signaali saab salvestada andmekandjale ja seda igal ajal taasesitada, juhtida automaatseid süsteeme, servosid ja muid seadmeid.
Elektroonilised ahelad on esitatud analoog- ja digitaalsel kujul. Analoog võimendab ja töötleb analoogsignaali. Näiteks raadiolained. Digitaalsed ahelad on loodud töötama kvantsignaaliga. Need on arvutid, kontrollerid ja paljud muud seadmed.
Elektroonika ja nanoelektroonika ei üllata tänapäeval enam niinagu see oli selliste tehnoloogiate tekkimise alguses. See, mis kunagi tundus ulmena, on muutunud tänapäeva maailmas tavapäraseks. Arengu kiirus on nii suur, et seadmetel pole aega vananeda, kuna need muutuvad juba ebaoluliseks.
Kuid selliseid teadusi nagu elektroonika ja nanoelektroonika ühendab mikroelektroonika, mille ajalugu ulatub 1958. aastast alates kahe takisti ja nelja transistori sisaldavate mikroskeemide loomisest. Edasine areng kulges komponentide, näiteks transistoride arvu minimeerimise ja samaaegse suurendamise teel. Nanoelektroonika tegeleb integraallülituste väljatöötamisega, mille topoloogiline norm on alla 100 nm.
Kas tehnoloogia arengul on piir?
Nagu näete, on elektroonika põhiteadus keerukate kaasaegsete tehnoloogiate arendamiseks. Juba käivad jutud, et on välja töötatud paindlik elektroonika, mis võimaldab printida sulametalli abil.
Seda pole veel massiliselt levitatud, kuid teadlased on saavutanud selles valdkonnas märkimisväärset edu. Pole kahtlust, et tarbijaturg saab peagi teada, mis on paindlik elektroonika.
20. sajandil alanud tehnoloogia arengu piiride määratlemine on tänapäeval vaev alt võimalik. Sulanduvad erinevad teadused, arenevad elektroonilised biotehnoloogiad, tehisintellekt ja palju muud. 3D-printimist rakendatakse juba eduk alt ja Põhja-Carolinas on nad esitlenud väga ambitsioonikat tehnoloogiat selliseks sulametalli abil printimiseks. uustehnoloogiat saab ilma suurema vaevata rakendada mis tahes seadmete tootmisel.
