Silikón a molekuly: Pohľad do vedeckej budúcnosti z roku 1988
Silikón, molekuly a domov budúcnosti! Profesor Roberts v prednáškach z roku 1988 predstavuje fascinujúci pohľad na materiály a technológie, ktoré formujú náš svet. Od čipov po LCD obrazovky – oslava vedeckého pokroku!
Predstavte si svet, kde miniatúrne čipy obsahujú detaily ako dve mapy Londýna, motory sú tiché a presné a obrazovky sa menia v závislosti od svetla. Profesor Gareth Roberts vo svojich Vianočných Prednáškach z roku 1988 prináša fascinujúci pohľad na materiály a technológie, ktoré formovali náš domov a otvárajú dvere do budúcnosti. Od silikónu po molekulárnu elektroniku, táto séria prednášok je oslavou vedeckého pokroku a jeho praktických aplikácií.
Kľúčové poznatky
- Silikón: Základ modernej technológie: Silikón, druhý najrozšírenejší prvok na Zemi, je základom pre integrované obvody (čipy), ktoré poháňajú naše počítače a elektronické zariadenia.
- Od tranzistorov po molekulárnu elektroniku: Vývoj v oblasti mikroelektroniky priniesol dramatický pokles nákladov na tranzistory, zatiaľ čo molekulárna elektronika sľubuje revolúciu v oblasti domácich aplikácií.
- Faradayho motory a moderné riešenia: Princípy objavené Michaelom Faradayom pred viac ako 200 rokmi stále formujú naše elektrické motory, ktoré sa teraz ovládajú pomocou sofistikovaných silikónových čipov.
- Liquid Crystal Displays (LCD): Technológia LCD, ktorá mení polarizáciu svetla v závislosti od napätia, je kľúčová pre moderné obrazovky a displeje.
- Supermolekulárne počítače: V budúcnosti nás čaká éra supermolekulárnych počítačov, ktoré využijú silu organických molekúl a paralelných procesorov.
Silikón: Od Zeme k Čipom
Naša planéta sa formovala pred 4 – 5 miliardami rokov. Ťažké prvky sa usadili v jadre Zeme, zatiaľ čo ľahšie prvky, vrátane silikónu, zostali na povrchu. Silikónový oxid tvorí až 59% zemskej kôry a samotný silikón je druhým najrozšírenejším prvkom. Jeho objav v roku 1824 Jönsom Jacobom Berzeliom však nepredpovedal jeho neskoršiu dôležitosť. Dnes je silikón základným stavebným kameňom integrovaných obvodov alebo čipov, ktoré sú srdcom našich počítačov a smartfónov.
Predstavte si, že na plochu jedného štvorcového milimetra čipu sa zmestí toľko detailov, koľko by ich obsahovali dve mapy Londýna! Navrhovanie týchto čipov je zložitá úloha, ktorá pripomína mestské plánovanie. Kedysi jeden tranzistor stál 3 libry, no vďaka pokroku v technológiách sa teraz dá kúpiť 30 000 tranzistorov za tú istú cenu!
Motory a Elektrická Energia: Od Faradaya po Moderné Technológie
Prednáška sa vracá k histórii elektrickej energie, konkrétne k objavom Michaela Faradaya. V roku 1821 vynálezca predstavil prvý motor založený na princípe interakcie prúdu a magnetického poľa. Roberts ukazuje repliky Faradayovho motora s rtuťou a Barlowoveho kolesa, demonštrujúc základné mechanizmy.
Dnes využívame moderné prepínacie reluktačné motory (switched reluctance motors), ktoré vďaka silikónovým čipom a teórii riadenia umožňujú plynulú reguláciu otáčok. Prednášajúci demonštruje kuchynský robot s takýmto motorom, ktorý je oveľa tichší a presnejší ako tradičné motory.
Molekulárna Elektronika: Budúcnosť Domácich Aplikácií
Zatiaľ čo mikroelektronika sa zameriava na miniatúrne elektronické komponenty, molekulárna elektronika ide ešte ďalej – využíva organické materiály pre aplikácie v domácnostiach. Jedným príkladom je detektor vodíka, ktorý dokáže včas upozorniť na požiar.
Liquid Crystal Displays (LCD): Technológia, Ktorá Zmenila Svet
Liquid crystal displays (LCD) sú všadiaľ okolo nás – od televízorov po smartfóny. Tento vynález, objavený pred takmer 100 rokmi Laymanom, mení polarizáciu svetla v závislosti od aplikovaného napätia. Roberts demonštruje tento princíp pomocou Polaroid filtrov a bunky s tekutými kryštálmi zobrazujúcej obrázok welsh corgiho (welšského ovčiaka).
V dnešných LCD obrazovkách sa používa tenká vrstva tranzistorov v každom pixeli, aby sa udržal stav displeja. U väčších obrazoviek (do 1 metra) sa však používajú ferroelektrické tekuté kryštály, ktoré majú „pamäťový“ efekt a rýchlejšie prepínanie.
Supermolekulárne Počítače a Umelá Inteligencia: Pohľad do Budúcnosti
Roberts predpovedá, že v priebehu 25 rokov nás čaká éra supermolekulárnych počítačov, ktoré budú využívať organické molekuly a paralelné spracovanie. Výskum na Oxfordskej univerzite sa zameriava na ultra tenké vrstvy (monomolekulárne vrstvy) s cieľom pochopiť procesy na molekulárnej úrovni.
Hoci budúce počítače budú disponovať umelou inteligenciou, Roberts zdôrazňuje, že nebudú schopné replikovať ľudské vlastnosti ako humor alebo komplexné kognitívne procesy nášho mozgu.
Zhrnutie a Odporúčania
Prednášky profesora Robertsa z roku 1988 ponúkajú fascinujúci pohľad na vedecké pokroky, ktoré formovali moderný svet. Od silikónu až po molekulárnu elektroniku, technológia sa neustále vyvíja a otvára nové možnosti pre budúcnosť. Je dôležité si uvedomiť, že aj keď umelá inteligencia bude v budúcnosti hrať významnú úlohu, ľudské vlastnosti zostanú jedinečné.
Odkazy:
- The Royal Institution: https://www.rigb.org/
Hodnotenie článku:
Silikón a molekuly: Pohľad do vedeckej budúcnosti z roku 1988
Osoby v článku
Približne 197 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.99 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.
Komentáre ()