אלקטרוניקה נולדה בצומת של ענפים מדעיים כמו פיזיקה וטכנולוגיה. אם ניקח בחשבון את זה במובן צר, אז נוכל לומר שהוא עוסק בחקר האינטראקציה של אלקטרונים והשדה האלקטרומגנטי, כמו גם יצירת מכשירים המבוססים על ידע זה. מהם המכשירים הללו וכיצד מתפתח היום מדע האלקטרוניקה?
Jump
היום הוא עידן טכנולוגיית המידע. יש לעבד, לאחסן ולהעביר את כל זרימת הנתונים שאנו מקבלים מבחוץ. כל התהליכים הללו מתרחשים בעזרת מכשירים אלקטרוניים מסוגים שונים. ככל שאדם צולל עמוק יותר לתוך עולם האלקטרונים השברירי, כך תגליותיו גדולות יותר ובהתאם גם המכשירים האלקטרוניים שנוצרו.
תוכל למצוא מספיק מידע על מהי אלקטרוניקה וכיצד המדע הזה התפתח. אחרי שלמדת אותו, אתה מופתע מהמהירות שבה הטכנולוגיה התפתחה, איזו קפיצה מהירה עשתה התעשייה הזו בפרק זמן קצר.
כמדע, הוא החל להתגבש במאה ה-20. זה קרה עםתחילת הפיתוח של בסיס האלמנטים של הנדסת רדיו ואלקטרוניקה רדיו. המחצית השנייה של המאה הקודמת התאפיינה בהתפתחות הקיברנטיקה והמחשבים (מחשבים אלקטרוניים). כל זה עורר עניין בתחום הזה. אם בתחילת הפיתוח שלו מחשב אחד יכול היה לתפוס חדר שלם בגודל ניכר, היום יש לנו מיקרוטכנולוגיות שיכולות להפוך את כל הרעיונות שלנו על העולם שסביבנו.
באופן מפתיע, אבל אולי בעתיד הקרוב אפשר יהיה לדבר על מהי אלקטרוניקה בהקשר של ידע בסיסי היסטורי. הטכנולוגיה מצטמצמת מדי יום. חיי השירות שלהם גדלים. כל זה מפתיע אותנו פחות ופחות. תהליכים טבעיים כאלה קשורים לחוק מור ומתבצעים באמצעות סיליקון. כבר היום מדברים על אלטרנטיבה לאלקטרוניקה - ספינטרוניקה. וכולם מכירים התפתחויות בתחום הננו-אלקטרוניקה.
פיתוח ואתגרים
אז, מהי אלקטרוניקה ואילו בעיות בפיתוח מכשירים יש לענף המדע הזה? כפי שנאמר, אלקטרוניקה היא תעשייה שנוצרה בצומת של פיזיקה וטכנולוגיה. הוא חוקר את תהליכי היווצרותם של חלקיקים טעונים ובקרה על תנועתם של אלקטרונים חופשיים במדיות שונות כגון מוצקים, ואקום, פלזמה, גז ובגבולותיהם. מדע זה גם מפתח שיטות ליצירת מכשירים אלקטרוניים לתחומים שונים של חיי האדם. לא המקום האחרון תופס מחקר על בעיות הקשורות להתפתחות המדע: התיישנות מהירה, סוגיות אתיות, מחקרוניסויים, עלויות ועוד.
בחיי היומיום של כל אדם מודרני, השאלה "מהי אלקטרוניקה?" לא יבוא בהפתעה. חייו ממש עמוסים במכשירים אלקטרוניים: שעונים, מכונות כביסה ומכשירים ביתיים אחרים, מכשירים מובנים במכוניות ובכלי רכב אחרים, ציוד אודיו ווידאו, טלוויזיות, טלפונים, רובוטים, מכשירים וציוד רפואי וכו'. רשימה זו יכולה להימשך זמן רב מאוד.
אזור פיתוח ויישום
באופן מסורתי, האלקטרוניקה מחולקת לשני תחומים: פיתוח בסיס האלמנטים ועיצוב מעגלים אלקטרוניים. בסיס האלמנט הוא מכשירים אלקטרוניים בעלי מאפיינים שונים. הוא מחולק למחלקת מכשירי ואקום ואלקטרוניקה מוצק. במעגלים חשמליים, בסיס האלמנטים מורכב ממכשירים לשימוש, הקלטה ועיבוד אותות חשמליים. האות המעובד משוחזר בצורה נוחה (מסך צג, טלוויזיה, צליל וכן הלאה). ניתן להקליט את האות על מדיית אחסון ולהשמיע אותו בכל עת, לשלוט במערכות אוטומטיות, סרוו והתקנים אחרים.
מעגלים אלקטרוניים מוצגים בצורה אנלוגית ודיגיטלית. אנלוגי מגביר ומעבד אות אנלוגי. למשל גלי רדיו. מעגלים דיגיטליים מתוכננים לעבוד עם אות של טבע קוונטי. אלו הם מחשבים, בקרים והתקנים רבים אחרים.
אלקטרוניקה וננו-אלקטרוניקה היום כבר לא מפתיעות כל כךכפי שהיה בתחילת הופעתן של טכנולוגיות כאלה. מה שפעם נראה כמו מדע בדיוני הפך לנפוץ בעולם המודרני. מהירות הפיתוח כל כך גדולה שלמכשירים אין זמן להזדקן, מכיוון שהם כבר הופכים ללא רלוונטיים.
אבל מדעים כמו אלקטרוניקה וננו-אלקטרוניקה מחוברים באמצעות מיקרו-אלקטרוניקה, מה שמוביל את ההיסטוריה שלה משנת 1958, מאז יצירתם של מיקרו-מעגלים, הכוללים שני נגדים וארבעה טרנזיסטורים. פיתוח נוסף הלך בדרך של מזעור ובו זמנית הגדלת מספר הרכיבים, כגון טרנזיסטורים. ננו-אלקטרוניקה עוסקת בפיתוח מעגלים משולבים, שהנורמה הטופולוגית שלהם היא פחות מ-100 ננומטר.
האם יש גבול לפיתוח טכנולוגיה?
כפי שאתה יכול לראות, אלקטרוניקה היא מדע בסיסי לפיתוח טכנולוגיות מודרניות מתוחכמות. כבר יש שמועות שפותחו אלקטרוניקה גמישה המאפשרת הדפסה באמצעות מתכת מותכת.
זה עדיין לא זכה להפצה המונית, אבל מדענים השיגו הצלחה משמעותית בתחום זה. אין ספק ששוק הצרכנים ילמד בקרוב מהי אלקטרוניקה גמישה.
הגדרת גבולות הפיתוח הטכנולוגי, שהחל במאה ה-20, בקושי אפשרי כיום. מדעים שונים מתמזגים, ביוטכנולוגיות אלקטרוניות, בינה מלאכותית ועוד הרבה יותר מתפתחות. הדפסת תלת מימד כבר מיושמת בהצלחה, ובצפון קרוליינה הציגו טכנולוגיה שאפתנית מאוד להדפסה כזו באמצעות מתכת מותכת. חָדָשׁניתן ליישם טכנולוגיה ללא מאמץ רב בכל ייצור של ציוד.
