ელექტრონიკა დაიბადა ისეთი სამეცნიერო დარგების კვეთაზე, როგორიცაა ფიზიკა და ტექნოლოგია. თუ მას ვიწრო გაგებით განვიხილავთ, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ის ეწევა ელექტრონებისა და ელექტრომაგნიტური ველის ურთიერთქმედების შესწავლას, ასევე ამ ცოდნის საფუძველზე მოწყობილობების შექმნას. რა არის ეს მოწყობილობები და როგორ ვითარდება დღეს ელექტრონიკის მეცნიერება?
ნახტომი
დღეს საინფორმაციო ტექნოლოგიების ეპოქაა. მონაცემთა მთელი ნაკადი, რომელსაც ვიღებთ გარედან, უნდა იყოს დამუშავებული, შენახული და გადაცემული. ყველა ეს პროცესი ხდება სხვადასხვა ტიპის ელექტრონული მოწყობილობების დახმარებით. რაც უფრო ღრმად ჩადის ადამიანი ელექტრონების მყიფე სამყაროში, მით უფრო დიდებულია მისი აღმოჩენები და, შესაბამისად, შექმნილი ელექტრონული მოწყობილობები.
შეგიძლიათ იპოვოთ საკმარისი ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ რა არის ელექტრონიკა და როგორ განვითარდა ეს მეცნიერება. მისი შესწავლის შემდეგ, გაოცებული ხართ, რამდენად სწრაფად განვითარდა ტექნოლოგია, რა სწრაფი ნახტომი გააკეთა ამ ინდუსტრიამ მოკლე დროში.
როგორც მეცნიერება, მან ჩამოყალიბება დაიწყო მე-20 საუკუნეში. ეს მოხდარადიოინჟინერიისა და რადიოელექტრონულის ელემენტარული ბაზის განვითარების დასაწყისი. გასული საუკუნის მეორე ნახევარი აღინიშნა კიბერნეტიკისა და კომპიუტერების (ელექტრონული კომპიუტერების) განვითარებით. ამ ყველაფერმა გამოიწვია ინტერესი ამ სფეროს მიმართ. თუ მისი განვითარების დასაწყისში ერთ კომპიუტერს შეეძლო დაეკავებინა დიდი ზომის მთელი ოთახი, დღეს ჩვენ გვაქვს მიკროტექნოლოგია, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს ყველა ჩვენი იდეა ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროზე.
გასაკვირველია, მაგრამ, ალბათ, უახლოეს მომავალში შესაძლებელი იქნება იმაზე საუბარი, თუ რა არის ელექტრონიკა ისტორიული საბაზისო ცოდნის კონტექსტში. ტექნოლოგია ყოველდღიურად მცირდება. მათი მომსახურების ვადა იზრდება. ეს ყველაფერი სულ უფრო ნაკლებად გვაოცებს. ასეთი ბუნებრივი პროცესები დაკავშირებულია მურის კანონთან და ტარდება სილიციუმის გამოყენებით. უკვე დღეს ხალხი საუბრობს ელექტრონიკის ალტერნატივაზე - სპინტრონიკზე. და ყველამ იცის ნანოელექტრონიკის სფეროში განვითარებული მოვლენები.
განვითარება და გამოწვევები
მაშ, რა არის ელექტრონიკა და რა პრობლემები აქვს მოწყობილობების განვითარებაში მეცნიერების ამ დარგს? როგორც ითქვა, ელექტრონიკა არის ინდუსტრია, რომელიც შეიქმნა ფიზიკისა და ტექნოლოგიის კვეთაზე. იგი იკვლევს დამუხტული ნაწილაკების წარმოქმნის პროცესებს და აკონტროლებს თავისუფალი ელექტრონების მოძრაობას სხვადასხვა მედიაში, როგორიცაა მყარი, ვაკუუმი, პლაზმა, აირი და მათ საზღვრებში. ეს მეცნიერება ასევე ავითარებს მეთოდებს ელექტრონული მოწყობილობების შესაქმნელად ადამიანის ცხოვრების სხვადასხვა სფეროსთვის. ბოლო ადგილი არ უკავია მეცნიერების განვითარებასთან დაკავშირებულ პრობლემებზე გამოკვლევებს: სწრაფი მოძველება, ეთიკური საკითხები, კვლევა.და ექსპერიმენტები, ხარჯები და სხვა.
ნებისმიერი თანამედროვე ადამიანის ყოველდღიურ ცხოვრებაში კითხვა "რა არის ელექტრონიკა?" არ იქნება გასაკვირი. მისი ცხოვრება ფაქტიურად გადატვირთულია ელექტრონული მოწყობილობებით: საათები, სარეცხი მანქანები და სხვა საყოფაცხოვრებო ტექნიკა, ჩაშენებული ტექნიკა მანქანებში და სხვა მანქანებში, აუდიო და ვიდეო აღჭურვილობა, ტელევიზორები, ტელეფონები, რობოტები, სამედიცინო მოწყობილობები და აღჭურვილობა და ა.შ. ეს სია შეიძლება გაგრძელდეს ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში.
განვითარებისა და განაცხადის სფერო
ტრადიციულად, ელექტრონიკა იყოფა ორ სფეროდ: ელემენტების ბაზის შემუშავება და ელექტრონული სქემების დიზაინი. ელემენტის ბაზა არის სხვადასხვა მახასიათებლების ელექტრონული მოწყობილობები. იგი იყოფა ვაკუუმური მოწყობილობების კლასად და მყარი მდგომარეობის ელექტრონიკად. ელექტრულ სქემებში ელემენტის ბაზა შედგება ელექტრული სიგნალების გამოყენების, ჩაწერისა და დამუშავების მოწყობილობებისგან. დამუშავებული სიგნალი რეპროდუცირებულია მოსახერხებელი ფორმით (მონიტორის ეკრანი, ტელევიზორი, ხმა და ა.შ.). სიგნალის ჩაწერა შესაძლებელია შენახვის საშუალებებზე და დაკვრა ნებისმიერ დროს, ავტომატური სისტემების, სერვოების და სხვა მოწყობილობების კონტროლი.
ელექტრონული სქემები წარმოდგენილია ანალოგური და ციფრული სახით. ანალოგი აძლიერებს და ამუშავებს ანალოგურ სიგნალს. მაგალითად, რადიოტალღები. ციფრული სქემები შექმნილია კვანტური ბუნების სიგნალთან მუშაობისთვის. ეს არის კომპიუტერები, კონტროლერები და მრავალი სხვა მოწყობილობა.
ელექტრონიკა და ნანოელექტრონიკა დღეს ასე აღარ არის გასაკვირიროგორც ეს იყო ასეთი ტექნოლოგიების გაჩენის დასაწყისშივე. ის, რაც ოდესღაც სამეცნიერო ფანტასტიკას ჰგავდა, თანამედროვე მსოფლიოში ჩვეულებრივი გახდა. განვითარების სიჩქარე იმდენად დიდია, რომ მოწყობილობებს დაბერების დრო არ აქვთ, რადგან ისინი უკვე შეუსაბამო ხდებიან.
მაგრამ ისეთი მეცნიერებები, როგორიცაა ელექტრონიკა და ნანოელექტრონიკა, დაკავშირებულია მიკროელექტრონიკასთან, რაც მის ისტორიას უძღვება 1958 წლიდან, მიკროსქემების შექმნის შემდეგ, რომელიც მოიცავს ორ რეზისტორს და ოთხ ტრანზისტორს. შემდგომი განვითარება მოჰყვა კომპონენტების რაოდენობის მინიმიზაციისა და ერთდროულად გაზრდის გზას, როგორიცაა ტრანზისტორები. ნანოელექტრონიკა დაკავებულია ინტეგრირებული სქემების შემუშავებით, რომელთა ტოპოლოგიური ნორმა 100 ნმ-ზე ნაკლებია.
არის თუ არა შეზღუდვები ტექნოლოგიების განვითარებას?
როგორც ხედავთ, ელექტრონიკა არის საბაზისო მეცნიერება დახვეწილი თანამედროვე ტექნოლოგიების განვითარებისთვის. უკვე არსებობს ჭორები იმის შესახებ, რომ შემუშავებულია მოქნილი ელექტრონიკა, რომელიც საშუალებას იძლევა დაბეჭდოს გამდნარი ლითონის გამოყენებით.
მას ჯერ არ მიუღია მასობრივი გავრცელება, მაგრამ მეცნიერებმა ამ სფეროში მნიშვნელოვან წარმატებებს მიაღწიეს. ეჭვგარეშეა, რომ სამომხმარებლო ბაზარი მალე გაიგებს რა არის მოქნილი ელექტრონიკა.
ტექნოლოგიის განვითარების საზღვრების განსაზღვრა, რომელიც მე-20 საუკუნეში დაიწყო, დღეს ძნელად შესაძლებელია. ერწყმის სხვადასხვა მეცნიერება, ვითარდება ელექტრონული ბიოტექნოლოგიები, ხელოვნური ინტელექტი და მრავალი სხვა. 3D ბეჭდვა უკვე წარმატებით გამოიყენება და ჩრდილოეთ კაროლინაში მათ წარმოადგინეს ძალიან ამბიციური ტექნოლოგია ასეთი ბეჭდვისთვის გამდნარი ლითონის გამოყენებით. ახალიტექნოლოგია შეიძლება დაინერგოს დიდი ძალისხმევის გარეშე ნებისმიერი აღჭურვილობის წარმოებაში.
