Elektronika včera, dnes a zajtra


Elektronika včera, dnes a zajtra

Bez elektroniky si nikto z nás nevie predstaviť život. Elektronika patrí k elektrotechnickým odborom. Venuje sa štúdiu a využiteľnosti prístrojov fungujúcich na princípe riadenia toku elektrónov alebo iných elektricky nabitých častíc, a to najmä pomocou polovodičov. Prenesene sa týmto slovom označujú spotrebné elektronické prístroje, napríklad televízia, videá, prehrávače iné.

TranzistorTermín elektronika sa začal používať ako názov vednej disciplíny postupne a pomerne neskoro od počiatku vývoja. Ako vznikla elektronika? Už z histórie vieme, že v r. 1895 Marconi zrealizoval prvé rádiové prepojenie. Za počiatok vzniku elektroniky možno považovať vynález prvej elektrónky s dvomi elektródami – diódami. Diódu zhotovil anglický elektrotechnik John Ambros Flemming v roku 1904. Približne po štyridsiatich rokoch vývoja vákuových súčiastok prišiel osudový rok elektrónky. Traja americkí fyzici John Bardeen, Walter Houser Brattain a William Bradford Shockley predstavili v závere roka 1947 svetu tranzistor. Efekt zosilnenia signálu sa v tranzistore podarilo dosiahnuť v pevnej fáze dômyselnou štruktúrou polovodiča. Odvtedy elektronika prešla dvoma zásadnými zmenami. Prvá, znamená technologickú inováciu od elektrónok k tranzistorom, druhá zmena je charakteristická integráciou elektrických obvodov. Za ďalšie zaujímavé medzníky v elektronike možno považovať rok 1925 ako rok demonštrácie televízie, farebná televízia uzrela svetlo sveta v roku 1950. (Zdroj: J. Čuntala, 2004)

Dnes žijeme v dobe informačných technológií. Málokto z mladšej generácie si však uvedomuje, že vo svojom tablete či telefóne ukrýva väčší výkon, než mala k dispozícií bežná univerzita pred 20 rokmi. Zázrak elektroniky sa blíži k novej etape svojho vývoja. V prednáške s  názvom Elektronika včera, dnes a zajtra – od diódy po nanosenzory v rámci Bratislavskej vedeckej cukrárne  ste sa mohli dozvedieť, ako k tomu došlo a čo spôsobilo takýto enormný pokrok vo využívaní polovodičových súčiastok. Prečo práve polovodiče zohrali rozhodujúcu úlohu v informačnej ére? Prednášajúci vysvetlil princíp diódy a tranzistora, aj spôsob, ako tieto prvky viedli k vzniku integrovaných a logických obvodov, procesorov, laserov, CCD obvodov (elektronická súčiastka používaná na snímanie obrazovej informácie),atď. Hlavné technológie elektroniky sú po desaťročia rovnaké, avšak práve teraz sa začínajú zásadne meniť. Zásluhu na tom majú dosiahnuté rozmery súčiastok, ale tiež objavy nových materiálov a technologických postupov. Polovodičové súčiastky zmenili náš svet natoľko, že teraz sme schopní nové poznatky a postupy uplatniť pri návrhu novej generácie elektronických prvkov, senzorov či detektorov. Na ich prípravu sa využívajú nanotechnológie založené na princípoch a zákonoch, ktoré platia v nanosvete. 

súčasný stav

V rámci prednášky sme si pripomenuli aj míľniky umelej inteligencie:

Míľniky vývoja umelej inteligencie

Ak by sme si položili otázku kam kráča súčasná elektronika zistili by sme , že jej priority sú rýchlosť, obvody z 2D materiálov, nové pamäte, senzory, detektory, ako aj využitie nových materiálov a ich kombinácia a kvantový počítač. Je to výzva pre mladú generáciu – kto sa chce venovať tomuto vednému odboru, znalosť fyziky a chémie je nutná!

Mnohí z nás si určite kladú aj otázku: nahradia nás roboty, keď vývoj elektronizácie napreduje tak rýchlo?

Autor prednášky dodáva „treba si uvedomiť, že počítač nerobí vlastnú analýzu a syntézu, nemá stratégiu, intuíciu, empatiu,...!!!“

Teda: kam kráčaš, elektronika?

Prednášajúci sa zamýšľal aj nad budúcnosťou elektronizácie, ktorá vyvoláva možno aj problémy. Predpokladá sa, že v  r. 2050 môžu nastať problémy v energetike nakoľko pôjde všetka energia na informačné technológie, v priemysle do 10 rokov môže nastať aj ďalšia priemyselná revolúcia. Vo vzdelávacom procese sa navyše natíska otázka, čo a ako učiť na školách.

Tému Elektronika včera, dnes a zajtra – od diódy po nanosenzory nám v Bratislavskej vedeckej cukrárni priblížil dňa 24. mája 2016 RNDr. Vladimír Cambel, DrSc., riaditeľ Elektrotechnického ústavu SAV.

 

Pozrite si záznam z prednášky

 

Spracovala: Mária Izakovičová, NCP VaT pri CVTI SR

Fotozdroj: prezentácia RNDr. VLADIMÍR CAMBEL, DrSc.

portrét: NCP VaT pri CVTI SR

Uverejnila: ZVČ

 

RNDr.  VLADIMÍR CAMBEL, DrSc.RNDr.  VLADIMÍR CAMBEL, DrSc., vyštudoval Prírodovedeckú fakultu UK v Bratislave – odbor Fyzika tuhých látok. V súčasnosti, t. j. od r. 2013, pracuje ako riaditeľ Elektrotechnického ústavu SAV v Bratislave. Ústav je zameraný na základný a aplikovaný výskum v oblasti elektroniky, elektrotechniky a fyziky, ako aj na oblasti nanotechnológií so zameraním na fyzikálny a materiálový výskum polovodičov a supravodičov a na ich technické využitie. Počas svojej vedeckej kariéry sa venoval najmä počítačovým simuláciám rôznych efektov v polovodičových a magnetických štruktúrach, ako aj návrhu a vývoju rôznych polovodičových a magnetických súčiastok a senzorov. Tieto charakterizoval rôznymi modernými technikami (sondovými mikroskopmi, v silnom magnetickom poli, pri nízkych teplotách). Medzi tieto súčiastky/štruktúry patria CCD obvody, Hallove senzory, hroty magnetických mikroskopov, magnetické nanočastice so zníženou symetriou, 2D materiály a iné. Výsledky svojej práce publikoval približne v 90 článkoch. Úzko spolupracuje aj s Drexel University vo Philadelphii v USA.

Vladimír Cambel už raz bol hosťom Bratislavskej vedeckej cukrárne, a to dňa 23. júna 2009 s témou prednášky Nanotechnológie – prázdne heslo alebo svetlá budúcnosť?

 

Posledné projekty autora:

Nanomagnety pre budúce beznapäťové pamäte a vysokofrekvenčné aplikácie

Supravodivosť na nanoškále: Nové funkcionality prostredníctvom optimalizovaného ohraničenia kondenzátu a polí NanoSC

 

Súvisiace:

Hore
Aurelium - centrum vedy
Quark_2020
Veda v Centre
Quark 25 rokov
Bratislavská vedecká cukráreň
TAG Slovenská veda
kúpa časopisov jún 2016
banner záhrady
Publikácie Veda v CENTRE
Zaujímavosti vo vede
Zubor je najväčší európsky bylinožravec, ktorý patrí do čeľade Turovité (Bovidae).
Zistite viac