Электронная технология: Электронные технологии Википедия

Технологии и изобретения в электронике, которые изменили мир | Технологии | Блог

В 20 веке произошел рывок во многих научных областях, которые перевернули рынок и наполнили его совершенно новыми товарами. Все, что мы сегодня покупаем — от калькулятора до смартфона, от активной колонки до большого ЖК-телевизора, — все это продукты научно-технического рывка, произошедшего в 20 веке. Давайте вспомним самые важные научные прорывы, которые навсегда изменили рынок и нашу жизнь.

Между ключевым открытием в науке или гениальным изобретением и тем моментом, когда индустрия производства товаров начинает пользоваться ими и наполняет рынок совершенно новыми товарами, зачастую проходят десятки лет.

Чарльз Бэббидж, создавший механическую вычислительную машину в 1833 году, прообраз современных компьютеров, вряд ли предполагал, что через полтора столетия миниатюрные цифровые вычислительные машины заполнят все ниши рынка — от наручных часов, мультиварок и стиральных машин, и до смартфонов и персональных компьютеров.

Должно было произойти еще немало научных открытий и придумано изобретений, которые, дополняя друг друга, создали почву для революционного переворота рынка. Одним из таких изобретений стало создание транзистора.

Изобретение транзистора

В первой половине 20 века в электронике активно применялись вакуумные лампы, обладавшие рядом серьезных минусов: высокое тепловыделение, ненадежность, большие размеры. В 1947 году усилиями трех ученых фирмы Bell Telephone Laboratories был изобретен первый биполярный транзистор. Ученые У. Шокли, Д. Бардин и У. Брайтен в 1956 году получили за это изобретение нобелевскую премию по физике.

Потенциал этого изобретения был оценен не сразу и вытеснение вакуумных ламп в электронных устройствах транзисторами затянулось надолго. Все поменяло изобретение в 1960 году МОП-транзистора, который стал фундаментом современной электроники. Сокращение МОП означает «металл-оксид-полупроводник», а еще его называют транзистором с изолированным затвором.

Последовавшая следом миниатюризация электронных компонентов перевернула рынок. Громоздкие устройства стали заменяться небольшими и экономичными. Радиоприемники размером с пачку сигарет, электронные наручные часы и карманные калькуляторы в 1970-х годах уже никого не удивляли.

Но главное предназначение транзистора оказалось в возможности создания компактных и быстрых ЭВМ, электронно-вычислительных машин, которые начали бурное развитие в 1960-х годах. В 1970-х годах произошла их минитюаризация за счет применения интегральных микросхем и, как следствие, нарастающий выход на потребительский рынок.

В конце 1970-х и начале 1980-х годов происходит взрывной рост числа различных домашних компьютеров: Apple II, Commodore 64, ZX Spectrum, Atari 400, Amiga 1000. Возможность играть в компьютерные игры, писать электронную музыку и программировать стала доступна каждому. Рынок электронных развлечений, зародившийся тогда, сейчас превратился в многомиллиардную отрасль, которая двигает прогресс в электронной сфере.

Выход в сентябре 2020 года видеокарт линейки Ampere от Nvidia: GeForce RTX 3090, RTX 3080 и RTX 3070, это прямое следствие и развитие тех первых домашних компьютеров с их скромными разрешениями и 8-ю или 16-ю цветами. Технологические наработки, полученные при развитии игровых видеокарт, той же компанией Nvidia вкладываются в развитие устройств искусственного интеллекта, машинного обучения и персональных суперкомпьютеров NVIDIA DGX Station.

Благодаря миниатюризации транзисторов и интегральных микросхем мы имеем сейчас рынок смартфонов, которые быстро нарастили мощность настолько, что сделали ПК ненужным для многих. Смартфон сейчас — это и средство общения, и замена телевизору, и музыка, и игры, и даже работа. Но все это было бы невозможным без миниатюрных систем питания, таких как литий-ионные батареи.

Литий-ионные батареи и мобильная техника

Уже вначале 1980-х годов была возможность делать очень компактные электронные устройства. Например, домашний компьютер ZX Spectrum вполне можно было сделать мобильным, похожим на современные игровые консоли Nintendo Switch, но все упиралось в отсутствие компактных и емких аккумуляторов. Положение дел на рынке мобильной техники тех лет очень хорошо характеризует популярный анекдот про «суперчасы» и чемодан батареек к ним.

Все изменилось в начале 1990-х годов, когда на рынке появились литий-ионные (li-Ion) батареи. Главный вклад в их развитие внесли ученые из разных стран: Джон Гуденоу, Стэнли Уиттингемиз и Акира Ёсино. Разработка велась с конца 1970-х годов, а в 2019 году интернациональный коллектив получил за изобретение литий-ионных батарей нобелевскую премию по химии.

Устройство литий-ионных батарей довольно простое, а эффективность дает подбор уникальных материалов. Грубо говоря, у li-Ion батареи один электрод сделан из графита, а второй — из оксида кобальта. Разделенные полупроницаемой мембраной, электроды взаимодействуют с электролитом, богатым ионами лития.

Литий-ионные батареи оказались нужны везде — в только-только появившихся мобильных телефонах, ноутбуках, часах, калькуляторах и множестве других электронных устройств. Рынок таких девайсов начал бурно развиваться и если сейчас вы оглядитесь по сторонам, то обязательно увидите маленькое электронное устройство с Li-Ion батареей: смартфон, планшет, смарт-часы, калькулятор, ноутбук или беспроводную мышь.

Литий-ионные батареи сейчас переживают апогей своего развития, их все уменьшающийся вес и увеличивающаяся емкость позволяют строить на их основе даже средства передвижения: электро-самокаты, электро-велосипеды, моноколеса и гироскутеры.

Отдельно стоит упомянуть квадрокоптеры, которые совсем недавно появились на рынке. Их создание было невозможно без миниатюризации управляющей электроники и системы питания. Популярные модели могут держаться в воздухе около получаса, производя качественную видеосъемку.

Но прогресс не стоит на месте и в этом году стали появляться новости о создании атомных батарей со сроком службы в 20 и более лет. Представьте, как изменится рынок мобильной техники, если ее больше не надо будет заряжать.

Изобретение жидкокристаллических экранов

Современная мобильная техника немыслима без ЖК-экрана, который позволил кардинально уменьшить размеры и вес устройств. Еще каких-то 15-20 лет назад ЭЛТ-экраны удерживали лидирующие позиции на рынке ПК, мониторов и бытовых телевизоров, но сегодня на этом рынке безоговорочно царствуют ЖК-дисплеи.

А в мобильной технике и миниатюрной электронике — в наручных часах, калькуляторах, небольших информационных дисплеях, ЖК-экраны стали доминировать еще в 70-х годах прошлого века.

Основой ЖК-экранов является вещество цианофенил, которое, находясь в жидком состоянии, имеет свойства, присущие кристаллам. Первые описания подобных веществ сделал ученый Ф. Ренитцер еще в 1888 году, но никто не знал, как применить их свойства на практике.

В 1930 году ученые из британской корпорации Marconi получили патент на их промышленное применение, но рынок еще не был готов к этой революционной технологии. Как и в случае с другими важнейшими изобретениями, время между первыми работающими образцами и массовым появлением на рынке измеряется десятилетиями.

Только в 1960-х годах компания RCA представила прототип наручных часов с ЖК-экраном. Большой вклад в развитие ЖК-экранов внесла корпорация Sharp, выпустив первый в мире калькулятор CS10A с ЖК-экраном в 1964 году. А в 1976 году на рынке появился первый телевизор с ЖК-экраном диаметром 5,5 дюйма и разрешением 160х120 точек.

В 1980-е годы Sharp остается ведущим разработчиком ЖК-экранов, выпустив в 1987 году первый цветной дисплей диаметром 3 дюйма, основанный на технологии STN (Super-TwistedNematic), а в 1988 году — первый в мире цветной ЖК-дисплей диаметром 14 дюймов.

В 1990-х годах начинается бурное развитие рынка ЖК-экранов, изобретаются новые технологии, такие как IPS (англ. in-plane switching). Небольшие дисплеи понадобились везде — в мобильных телефонах, ноутбуках, видеокамерах и фотоаппаратах.

Сегодня ЖК-экраны окружают нас везде, где бы мы ни находились: телевизор, ноутбук, планшет, смартфон, смарт-часы и даже электронный термометр — везде стоит ЖК-экран. Переоценить их воздействие на мобильную электронику трудно — ведь они компактны, дешевы, позволяют создавать сенсорные экраны и потребляют совсем мало энергии.

На рынке сегодня доминируют три основные технологии изготовления ЖК-дисплеев: TN+film, IPS (SFT, PLS) и MVA. Каждая из технологий имеет свои достоинства и недостатки и, судя по всему, еще долго будут соседствовать на рынке.

Изобретение светодиодных экранов

Яркий свет огромных рекламных панелей, который окружает нас в городах, бегущие цифры на табло рейсов в аэропортах и железнодорожных вокзалов, огромные информационные экраны в биржах и на стадионах — это все светодиодные экраны. Уже мало кто помнит времена, когда все эти экраны и вывески создавались на базе громоздких и прожорливых ламп накаливания. Экономичные и недорогие светодиоды заняли рынок быстро и незаметно.

Первые упоминания о светодиодном эффекте были получены в 1907 году от британского экспериментатора Генри Раунда из компании Маркони Лабс. Он описал электролюминесценцию, которая происходит при прохождении тока в соединении металла и карбида кремния, выражающуюся в желтом, оранжевом и зеленом свечении.

И опять прошло почти полвека между изобретением и его первой практической реализацией. Только в 1962 году был выпущен светодиод красного цвета, который можно было использовать в производстве информационных табло. Разработал его ученый Ник Холоньяк для компании General Electric.

Но светодиоды оставались очень дорогими до 1970-х годов, когда их удешевление совпало с радикальным увеличением их яркости и появлением новых цветов свечения.
А в начале 1990-х годов исследователи из компании Nichia Chemical Industries изобретают недорогие диоды синего и белого цветов, за что впоследствии получили нобелевскую премию по физике.

Нельзя не упомянуть о важнейшей нише светодиодов — системах освещения. Светодиоды за последние 10 лет перевернули рынок систем освещения, вытеснив лампы накаливания и галогенные лампы из наших домов. Энергоэффективные диоды теперь стоят почти в каждой лампочке и уличном фонаре. Подсветка ЖК-экранов, лампочки в фонариках — практически любой источник света сегодня изготавливается с применением светодиодов.

Беспроводные сети — пара слов о Wi-Fi

Современный расцвет мобильной электроники был бы невозможен без удобной и надежной связи между устройствами. Сегодня эта роль лежит на Wi-Fi, самом популярном беспроводном стандарте связи. Это самая молодая технология из упомянутых, ведь стандарт Wi-Fi был разработан совсем недавно, в 1998 году, в лаборатории радиоастрономии CSIRO, в Австралии.

Максимальная скорость стандарта Wi-Fi 802.11a в 1999 году составляла внушительные для тех лет 54 Мбит/с. А сегодня, спустя 20 лет, в стандарте 802.11ax скорость доходит до 11 Гбит/с.

За какие-то 10 лет практически в каждой квартире появилась Wi-Fi-точка, которая позволяет нашим мобильным устройствам получать интернет на огромной скорости. Сложные онлайн-игры, видеосвязь, музыка, а тем более — видео высокой четкости на наших смартфонах, все это заслуга Wi-Fi-связи.

Итоги

Анализируя ключевые научные прорывы, которые перевернули рынок электронных устройств, сразу замечаешь два фактора, которые заметно влияют на итоговый результат.

Во-первых, это заметный временной интервал между изобретением и практическим внедрением технологии. Иногда проходит полвека, прежде чем гениальное изобретение начинает приносить плоды. Но, в последние годы этот интервал становится все короче, ведь научно-технический прогресс ускоряется.

А во-вторых, очень заметно такое влияние прорывов в разных областях науки и техники, что потом, спустя несколько десятилетий они, дополняя друг друга, позволяют создать совершенно новое устройство.

И смартфон, с которого, скорее всего, вы читаете этот текст — это и миниатюрные транзисторы в интегральных микросхемах, и мощная li-Ion батарея, и ЖК-дисплей, подсвеченный светодиодами, и Wi-Fi связь, позволяющая получать быстрый интернет без проводов.

Уберите из этой формулы что-то одно, и устройство уже не cможет существовать в том виде, к которому мы все привыкли.

12 новых технологий в электронике, которые изменят наше будущее

Как следует из названия, новые технологии — это те, чьи разработки и практическое применение широко не реализованы. Они представляют собой прогрессивное развитие в различных областях, от робототехники и искусственного интеллекта до когнитивной науки и нанотехнологий.

В частности, отрасль электроники играет решающую роль в обработке сигналов, обработке информации и телекоммуникациях. Оно имеет дело с электрическими цепями, которые включают такие компоненты, как датчики, диоды, транзисторы и интегральные схемы. Проще говоря, охватывает сложные электронные инструменты и системы, такие как современные ноутбуки и смартфоны.

Первый тип транзистора был изобретен в 1947 году. С тех пор мы прошли большой путь. Один смартфон, который вы используете сегодня, содержит более одного миллиарда транзисторов.

Это только начало. Многие революционные устройства еще предстоит изобрести. Давайте выясним, что может принести нам будущее (в области электроники).

12. Цифровая технология запаха

Было проведено множество исследований в области обонятельной технологии, которая позволяет устройствам (или электронным носам) распознавать, передавать и принимать носители с поддержкой запаха, такие как аудио, видео и веб-страницы.

Первая система выделения запаха под названием Smell-O-Vision была изобретена в конце 1950-х годов. Она была способна испускать запахи во время проекции фильма, чтобы улучшить восприятие зрителей.

С тех пор многие исследовательские учреждения придумали подобные устройства. Одним из них был iSmell, разработанный в 1999 году. Он состоял из картриджа со 128 запахами, из которого можно производить различные смешанные запахи. Однако, из-за определенных ограничений, продукт никогда не был запущен в коммерческую эксплуатацию.

На выставке CEATEC 2016 компания представила носимое ароматическое устройство, которым можно управлять через смартфоны и ПК. Ему все еще предстоит преодолеть множество препятствий, включая время и распространение ароматов, а также риски для здоровья, связанные с синтетическими запахами.

11. Термальная медная стойка

Термо-медный столб — это микроэлектрическое термоэлектрическое устройство, используемое для упаковки электроники и оптоэлектроники, таких как лазерные диоды, полупроводниковые оптические усилители, ЦП и ГП.

Компания Nextreme Thermal Solutions разработала эту технологию, чтобы интегрировать функциональность активного управления температурой на уровне микросхемы. Этот метод в настоящее время используется техническими гигантами, включая Intel и Amkor, для подключения микропроцессоров и других современных чипов к различным поверхностям.

Когда ток проходит через монтажную плату, тепловая шишка вытягивает тепло и передает его другой. Этот процесс известен как эффект Пельтье, и именно так тепловой удар помогает уменьшить тепло от электронных схем.

Он действует как полупроводниковые тепловые насосы и добавляет функции управления температурой на поверхности чипа. Сегодняшние тепловые неровности имеют высоту около 20 мкм и ширину 238 мкм (диаметр). Технология следующего поколения позволит снизить высоту тепловых ударов до 10 мкм.

10. Дисульфид молибдена

Дисульфид молибдена является неорганическим соединением, которое широко используется в электронике в качестве сухой смазки из-за его низкого трения и прочности. Как и кремний, это диамагнитный полупроводник с непрямой запрещенной зоной с запрещенной зоной 1,23 эВ.

Дисульфид молибдена является обычной сухой смазкой с размерами частиц в диапазоне 1-100 микрометров. Он часто используется в производстве эффективных транзисторов, фотоприемников, двухтактных двигателей и универсальных шарниров.

В 2017 году двумерный дисульфид молибдена был использован для создания 1-битного микропроцессора, содержащего 115 транзисторов. Он также использовался для создания 3-терминальных мемтранзисторов. В ближайшие годы это соединение может стать основой всех видов электронных гаджетов.

9. Электронный Текстиль

Электронный текстиль (или умная одежда) — это ткани, в которые встроены цифровые компоненты и электроника, чтобы обеспечить дополнительную ценность для пользователя. Есть много других приложений, которые полагаются на интеграцию электроники в ткани, такие как технологии дизайна интерьера.

Этот тип технологии считается революционным, потому что он способен делать несколько вещей, которые обычные ткани не могут, в том числе проводить энергию, общаться, трансформироваться и расти.

Будущие приложения для умной одежды могут быть разработаны для мониторинга здоровья, слежения за солдатами и наблюдения за пилотом. Персональный и переносной физиологический мониторинг, связь, отопление и освещение могут извлечь выгоду из этой технологии.

8. Спинтроника

Спинтроника (или спиновая электроника) относится к собственному вращению электрона и связанному с ним магнитному моменту в физике твердого тела. Он сильно отличается от обычной электроники: наряду с состоянием заряда используются электронные спины для увеличения степени свободы.

Системы Spintronic могут использоваться для эффективного хранения и передачи данных. Эти устройства представляют особый интерес в области нейроморфных вычислений и квантовых вычислений.

Эта технология также используется в медицине (для выявления рака) и имеет большие перспективы для цифровой электроники.

7. Наноэлектромеханическая система

Наноэлектромеханическая система объединяет элементы электроники наноразмера с механическими машинами для формирования физических и химических датчиков. Они образуют следующий логический шаг миниатюризации из так называемых микроэлектромеханических систем.

Они обладают невероятными свойствами, которые прокладывают путь к различным применениям, от сверхвысокочастотных резонаторов до химических и биологических датчиков. Ниже приведены несколько важных атрибутов наноэлектромеханических систем —

• Основные частоты в микроволновом диапазоне
• Активная масса в диапазоне фемтограмм
• Массовая чувствительность до уровней аттограмм и субаттограмм
• Чувствительность к силе на уровне Аттоньютона
• Потребляемая мощность порядка 10 Вт.
• Чрезвычайно высокий уровень интеграции, достигающий одного триллиона элементов на квадратный сантиметр.

6. Молекулярная электроника

Как следует из названия, молекулярная электроника использует молекулы в качестве основного строительного блока для электронных схем. Это междисциплинарная область, которая охватывает материаловедение, химию и физику.

Эта технология позволит разработать гораздо меньшие электронные схемы (в наноразмерных масштабах), что в настоящее время возможно с использованием традиционных полупроводников, таких как кремний. В таких устройствах движение электрона определяется квантовой механикой.

Хотя целые схемы, состоящие исключительно из элементов молекулярного размера, очень далеки от реализации, растущая потребность в большей вычислительной мощности и ограниченность современных литографических методов делают переход неизбежным.

В настоящее время ученые работают над молекулами с интригующими характеристиками, чтобы добиться воспроизводимых и надежных контактов между молекулярными сегментами и объемным материалом электродов.

5. Электронный нос

Электронный нос идентифицирует определенные компоненты запаха и анализирует его химический состав. Он содержит механизм обнаружения химических веществ, в том числе массив электронных датчиков и инструментов искусственного интеллекта для распознавания образов.

Такие устройства существуют уже более двух десятилетий, но обычно они дороги и громоздки. Исследователи пытаются сделать эти устройства менее дорогими, меньшими и более чувствительными.

Электронные носовые инструменты используются исследовательскими учреждениями, производственными отделами и лабораториями контроля качества для различных целей, таких как обнаружение загрязнения, порчи и фальсификации. Они также используются в медицинской диагностике и обнаружении утечек газа и загрязняющих веществ для защиты окружающей среды.

4. 3D Биометрия

Использование биометрической информации увеличивается с каждым годом, особенно в областях, связанных с банковской деятельностью, криминалистикой и общественной безопасностью. Большая часть биометрического распознавания использует двумерные изображения.

Тем не менее, несколько продвинутых биометрических методов были разработаны в последние несколько лет. Это включает в себя 3D-отпечатки пальцев, 3D-отпечатки ладоней, 3D-ухо и 3D-методы распознавания лиц.

Будь то в целях взаимодействия человека с компьютером или повышения безопасности, будет широкое применение для надежной биометрии.

3. Электронная кожа и язык

Растяжимые, гибкие и самовосстанавливающиеся материалы, которые могут имитировать свойства кожи животного или человека, называются электронной кожей. Существует широкий спектр материалов, которые реагируют на изменения давления и тепла и способны измерять информацию посредством физического взаимодействия.

Эти материалы могут открыть новые двери для полезных приложений, таких как протезирование, мягкая робототехника, мониторинг здоровья и искусственный интеллект. В будущем конструкции новых электронных шкур будет включать в себя материалы с высокой механической прочностью, лучшей способностью восприятия, рециркулируемостью и самовосстановлением свойства.

Электронный язык, с другой стороны, измеряет и сравнивает вкусы. Он содержит несколько датчиков, каждый из которых имеет различный спектр реакции, способный обнаруживать органические и неорганические соединения.

Электронные языки применяются в различных областях, от пищевой промышленности и индустрии напитков до фармацевтической промышленности. Он также используется для сравнения целевых продуктов и мониторинга параметров окружающей среды.

2. Мемристор

Концепция мемристоров была введена американским инженером-электриком Леоном Чуа в 1971 году. Он предположил возможность дополнительного нелинейного элемента цепи, связывающего магнитный поток и заряд.

Каждая электронная схема состоит из пассивных компонентов, таких как катушки индуктивности, конденсаторы и резисторы. Существует четвертый компонент, называемый мемристором — это полупроводники, используемые для создания запоминающих устройств с низким энергопотреблением.

Мемристор регулирует ток, протекающий в цепи, запоминая количество заряда, ранее прошедшего через него. Мемристоры — это энергонезависимые компоненты, которые имеют очень высокую емкость и скорость хранения.

Патенты Memristors включают приложения в обработке сигналов, интерфейсах мозг-компьютер , реконфигурируемых вычислениях, программируемой логике и нейронных сетях. В будущем эти устройства могут быть применены для выполнения цифровой логики с применением на своем месте шлюза NAND.

1. Гибкий дисплей

Многие производители бытовой электроники проявляют интерес к гибким дисплеям: они работают над внедрением этой технологии в смартфонах и планшетах.

OLED на основе гибкой подложки (металлической, пластиковой или стеклянной) являются одним из наиболее перспективных электронных визуальных дисплеев, которые можно согнуть. Металлические и стеклянные панели, используемые в гибких ОСИД, очень тонкие, легкие, долговечные и практически небьющиеся.

На выставке CES 2018 компания LG представила первый прототип 65-дюймового OLED-дисплея с разрешением 4K, который можно катать. Телевизор раскручивается одним нажатием кнопки, а затем убирается из поля зрения, когда в этом нет необходимости.

В сентябре 2019 года компания Samsung выпустила новый складной смартфон, который можно использовать как для планшета, так и для смартфона.

Складные устройства текущего поколения имеют много недостатков и слишком дороги. Большинство из них являются доказательством концептуальных устройств для начинающих, а не устройств, подходящих для массового рынка. Тем не менее, очевидно, что гибкие дисплеи превращаются в нечто совершенно иное, что может привести к удивительным событиям во всей технологической отрасли.

Новое в электронных технологиях

Сейчас в мире правит электроника, которая окружает нас буквально повсюду. Наука не стоит на месте, ежегодно ученые представляют новые разработки в сфере электронных технологий. Многие из них плотно внедряются в нашу повседневную жизнь.

Ускорение компьютеров

Американские исследователи доказали, что вместо электрического тока можно использовать ультракороткие лазерные вспышки для перемещения отдельных электронов. Эта технология позволит создавать квантовые компьютеры. Также инновацию планируют использовать в сфере квантовой криптографии и для оптимизации химических реакций.

Электрон надо «подтолкнуть», накачать энергией с помощью импульсов от терагерцевого лазера  до уровня отрыва от ядра и начала движения кристалла по атомным связям. Подобные лазерные установки настолько быстры, что удается ловить и удерживать электроны между двумя энергетическими состояниями.

Самоуничтожающаяся электроника

Исследователи из разных стран давно стремились создать особые импланты для живых организмов. Принципиальное отличие заключается в том, что их не нужно было бы вынимать из тела хирургическим путем после того, как они полностью выполнили свою функцию.

Ученый Леон Беллан представил новую разработку – полимер, остающийся стабильным при температуре выше 32 градусов. Из него изготовляется основа, а внутрь вставляется серебряная нанопроволока. В результате, получается примитивная электрическая цепь. Пока полимер находится на теплой плите в кастрюле, через сеть течет ток. Как только плитка выключается, он превращается в слизь, а конструкция из проволоки рассыпается.

По такому принципу можно сделать, к примеру, медицинские приборы для контроля уровня сахара. Аппарат располагают под кожей и работает, пока врач снимает данные. После прикладывания льда, устройство разрушается. Это гораздо удобнее, чем забор анализов или ношение датчиков.

Синие светодиоды

Синий свет от светодиодов имеет выраженные антибактериальные свойства. Это официально доказано учеными из Сингапурского университета. Если сочетать его с охлаждением, то становятся ненужными консерванты, которые добавляют в продукты питания.

Разработчики уверены, что их открытие станет востребованным в сетях быстрого питания. Ведь потребители наслышаны о вреде искусственных добавок, и еда без них обязательно будет пользоваться спросом.

Наибольшего эффекта можно достичь, если сочетать синий свет с температурой +4-+15 градусов и кислой средой. В бактериальных клетках присутствуют светочувствительные соединения, которые поглощают свет в видимой области электромагнитного спектра. Соответственно, при таких условиях происходит массовая гибель бактерий.

«Электронная жидкость»

Экспериментальные исследования с нано структурами показали, что электроны могут «течь» как жидкость. Соответственно, можно создать сверхбыструю «текучую» электронику.

По законам физики, наибольшая скорость электронов происходит во время их встречи с другими частицами или атомами. Хорошим примером является среда полного вакуума, в котором траектория движения частиц похожа на полет снарядов. Но на сегодняшний день подобные условия никто не сумел смоделировать. По мнению физиков, такими средами могут выступать углеродные нанотрубки или графеновые листы. Однако, пока это только на уровне догадок.

Кардиостимуляторы на основе никеля

У кардиостимуляторов есть один существенный минус – ограниченный срок эксплуатации. После семи лет нужно менять тритиевые батарейки, у которых выходит срок службы. А это означает, что необходимо повторное хирургическое вмешательство на сердце для замены источника питания.

Уже несколько стран ведут разработки по созданию батареек с более длительным сроком службы. В России этим занимаются ученые в химико-технологическом университете. Активное участие в данном проекте принимает и компания «Адвансед нуклайд технолоджис». Основа нового элемента питания – радионуклид Ni 63. Его период полураспада больше ста лет. Изобретение можно будет использовать без замены в течение 20 лет, что облегчит жизнь многим кардиологическим больным.

«Электронный нос»

Все знают, что у кошек и собак уникальное обоняние, которое способно распознавать летучие химические вещества, выделяемые человеком во время болезни.

Ученые в Кембриджском университете решили создать так называемый «цифровой нос». Это спектрометр на кристаллическом микрочипе размером с мелкую монетку. Он оснащен датчиками, настроенными и откалиброванными для  распознавания запахов. При подозрении на опасность, прибор подаст сигнал. В дальнейшем, вся информация будет выводиться на дисплеи смартфонов.

Кроме медицинской отрасли, «электронный нос» представляет интерес для пищевой промышленности. Ряд крупных компаний (Нестле, Кока кола) хотят использовать изобретение для определения свежести продуктов.

Новые транзисторы

В американском университете разработали новую конструкцию транзисторов. С их помощью электронные устройства смогут работать месяцами или годам. При этом затраты энергии будут минимальными, а возможно будут функционировать и вовсе без батарей. Их планируется применять в интернете вещей и в устройствах, которые не нужно подключать к сети и подзаряжать.

Тонкий нанопровод

В Великобритании была создана тончайшая одномерная нанопроволока, изготовленная из теллура. Ее толщина составляет всего один атом. Чтобы структура изделия была более прочной, разработчики ввели в нее карбоновые нанотрубки. Таким образом, атомы теллура оказываются в одной цепочке.

Одноатомные нанопровода имеют широкие перспективы в минитюаризации микросхем. А значит, современную электронику можно будет значительно уменьшить в размерах.

Электронные вакуумные лампы

В Калифорнийском университете было принято решение о создании эффективных компьютерных процессоров с использованием электронных вакуумных ламп.

Для производства первых ламповых компьютеров брали громоздкие электронные лампы. Затем появились транзисторы, что произвело настоящую революцию в сфере радиоэлектроники. Но они тоже имеют существенный недостаток – невозможность бесконечного уменьшения размеров транзисторов. Чтобы происходило дальнейшее развитие, нужно было привнести инновацию в виде электронных вакуумных ламп. Дело в том, что при прохождении через полупроводник ток начинает замедляться и терять свою эффективность. Вакуумные элементы не имеют такой проблемы, потому что через них ток проходит свободно. Такие транзисторы в десять раз эффективнее полупроводниковых аналогов. Разработки на этом не закончены, они активно продолжаются в направлении уменьшения размеров ламп.

Литий-ионные батареи

Ведущие производители электронной техники решили создать гибкие источники питания. Компания Панасоник разработала литий-ионные аккумуляторы толщиной 0,55 мм, предназначенные для носимых устройств (планшетов, телефонов, фотоаппаратов).

У них особая многослойная структура и особая конструкция размещения электрода. В качестве анода выступает медь, а в качестве катода – алюминий. Они могут быть различной формы, чаще всего цилиндрической. Благодаря своим механическим качествам, их можно сгибать и закручивать без потери мощности. Есть несколько моделей, прочность отдельных из них составляет тысячу поворотов и изгибов.

Гибкие электрические цепи на скорости 5G

Всевозможные «умные браслеты» стали очень популярными за последнее время. Они постоянно модернизируются и оснащаются новыми функциями. Очень скоро грядут дальнейшие глобальные перемены. В Америке уже разработана самая гибкая в мире электрическая цепь. Она отличается необычным дизайном – двумя переплетающимися в цепочку линиями, образующими S-образные изгибы. Благодаря подобной форме, линии могут растягиваться без потери производительности. Кроме того, они хорошо защищены от внешних воздействий. Передача электромагнитных волн происходит в определенном диапазоне частот – до 40 ГГц.

Ректенны

В Технологическом институте штата Джорджия инженеры разработали ректенны. Они имеют уникальную способность – захват света и преобразование его в постоянный ток. Для этого используются вертикальные углеродные нанотрубки в верхней части кремниевой подложки.

Сложные процессы приводят к формированию заряда, преобразующего переменный ток в постоянный. Пока эффективность устройство крайне мала, но ученые уверены, что в ближайшем будущем получится выйти на более высокие показатели.

Микрочип на основе человеческого мозга

Уникальная разработка американских биоинженеров – микрочип NeuroCore. Он действует быстрее, чем персональный компьютер в тысячи раз. В основе действия инновации лежит принцип работы мозга человека.

Биоинженерами была создана печатная плата, состоящая из 16 микрочипов. Она имитирует работу одного миллиона нейронов и образует миллиарды синаптических связей. Затраты энергии при этом минимальны.

В дальнейшем разработчики планируют уменьшить цену платы и создать компилятор для программного обеспечения.

Атомарно маленькие устройства для хранения данных

Сейчас полным ходом идут разработки по созданию магнитных устройств для хранения данных. Это носитель информации следующего поколения, который может привести к созданию атомарно маленьких вычислительных машин.

Цель, стоявшая перед исследователями – организация определенного движения атомов. К примеру, в какой-то момент нужно, чтобы они прекратили вращаться. Это удалось воплотить благодаря сочетанию платины, гольмия и отрицательной температуры. Квантовая система дестабилизируется и сохраняется момент атома.

Электрическое моноколесо

Инновация представляет собой электрический мотор. Корпус его выполнен из ударостойкого пластика. Вес моноколеса составляет в среднем 10-20 кг, а высота – пол метра.

Оно оснащено системой гироскопов и управляющей электроникой для поддержания транспортного средства в вертикальном положении. От человека требуется только овладеть навыком сохранять на нем баланс. Колесо может менять скорость, регулировать положение тела в пространстве, подавать сигналы в случае возникновения опасности на дороге. Им легко управлять, оно маневренное и безопасное.

К моноколесу прилагается зарядное устройство. Аккумулятор заряжается подключением к розетке на пару часов.

Алюминиевые аккумуляторы

В Стэнфордском университете впервые разработали аккумулятор с алюминиевым анодом. Он долговечный, недорогой и способен быстро заряжаться. Так же была представлена аккумуляторная батарея на алюминиевой основе с высокой стабильностью. В ней использованы катод из графитовой пены и металлический анод из алюминия. Такие батареи очень гибкие, что позволит использовать их для создания гибких гаджетов.

 

Дополнительные преимущества:

• низкая стоимость;
• безопасность;
• ультрабыстрая зарядка;
• огромный ресурс батареи.

Это перспективный материал, имеющий хорошие эксплуатационные свойства.

Основные из них:

• стойкость к воздействию щелочей, кислот и низких температур;
• высокое электрическое сопротивление.

Они изготовляются из обработанных радиационным облучением полиолефелинов. Также при производстве могут использоваться фторсодержащие эластомеры, силиконы, поливинилхлорид.

Виды термоусаживаемых материалов:

• кабельные муфты;
• термоусадки;
• кабельные капы;
• перчатки;
• негорючие трубки.

Данные материалы применяются в энергетике, приборостроении, авиастроении, электротехнике и многих других промышленных сферах.

Развитием  и совершенствованием электронных технологий занимаются практически все ведущие страны. Государство и частные инвесторы заинтересованы в появлении все новых инноваций в этой области, поэтому они активно поддерживают развитие перспективных проектов.

 

Технологии электроники.

Современные технологии электроники

Как устроен мощный светодиод? Можно ли видеть в темноте? Где применяются пироэлектрические датчики? Ответы на все эти вопросы Вы сможете узнать в разделе “Технологии”. На страничках данного раздела публикуются материалы о технологиях электроники и современных электронных приборах, которые всё активнее применяются как в радиолюбительской практике, так и в бытовой радиоэлектронике.

Любому прогрессивному радиолюбителю всегда любопытно узнать, как устроен тот или иной современный радиоэлектронный прибор, а особенно интересно применить его на практике в каком — либо самодельном устройстве. Данный раздел создан с целью помочь начинающим радиолюбителям изучить современные радиоэлектронные компоненты и расширить кругозор в сфере новых технологий радиоэлектроники.

Для перехода на интересующую статью кликните ссылку или иконку, расположенную рядом с кратким описанием материала.

Конструирование, сборка и монтаж

Технологии связи

Эпоха мобильного Интернета. Технология WiMAX.

В настоящее время происходит бурное развитие высокоскоростных беспроводных сетей связи. Мобильный интернет на высоких скоростях уже стал реальностью. Краткий обзор технологии WiMAX и впечатления от работы с USB — радиомодемом Samsung U200 в сетях 4G от Yota.

Что такое микроволны? Свойства СВЧ волн

Что такое микроволновое излучение? В последнее время всё большее число технологий используют волны дециметрового и сантиметрового диапазона, особенно технологии мобильной связи. В чём секрет «популярности» микроволн и свойства, дающие преимущества при их использовании? Ответ на этот вопрос Вы узнаете из этой статьи.

Применение Bluetooth в радиолюбительской практике

Технология Bluetooth в настоящее время очень широко применяется в портативной мобильной электронике. Не остаётся без внимания данная технология и в радиолюбительской среде.В кратком обзоре рассказывается об истории появления «синего» радиоинтерфейса, базовых методах реализации беспроводной технологии и возможные применения в радиолюбительской практике.

Светодиоды

Устройство электронных приборов и радиоэлементов

 

 

 

электронная технология — с английского на русский

См. также в других словарях:

• электронная технология — elektroninė technologija statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electron technology vok. Elektronentechnologie, f rus. электронная технология, f pranc. technologie électronique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• Электронная бумага — Электронная книга  устройство, в котором используется электронная бумага Электронная бумага (англ.  …   Википедия

• Электронная промышленность России — Электронная промышленность России  отрасль промышленности России, развивающая электронную технику. Содержание 1 Предприятия 2 История 3 Микроэлектроника …   Википедия

• электронная информационная технология — — [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN electronic information technologyEIT …   Справочник технического переводчика

• Технология авиастроения — область технологии машиностроения, включающая процессы, методы, способы и технические средства изготовления изделий авиационной техники. В начальный период развития авиационной техники Т. а. располагала ограниченными средствами, которые… …   Энциклопедия техники

• технология, обеспечивающая передачу голоса и данных из сотовой в беспроводную локальную сеть и обратно — Технология UMA (Unlicensed Mobile Access) дает вам возможность использования широкополосного интернет соединения для мобильной телефонной связи. Сюда входят голосовые вызовы, мобильный интернет, электронная почта, MMS, SMS и любая другая… …   Справочник технического переводчика

• электронная армия — Технология использования в военном деле систем информатики и телекоммуникаций. Бурное развитие методов электроники, обработки данных и передачи данных, создание средств микроэлектроники, возникновение беспроводных сетей и спутниковых сетей… …   Справочник технического переводчика

• электронная подпись — Подпись пользователя, представленная группой кодов. Рассматриваемая технология опирается на использование электронных средств и методов криптографии. [Гипертекстовый энциклопедический словарь по информатике Э. Якубайтиса]… …   Справочник технического переводчика

• Электронная — 8. Электронная вычислительная машина ЭВМ Electronic computer Вычислительная машина, основные функциональные устройства которой выполнены на электронных компонентах Источник: ГОСТ 15971 90: Системы обработки информации. Термины и определения ориги …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Электронная музыка — (от нем. Elektronische Musik, англ. Electronic music, в просторечии также «электроника»)  широкий музыкальный жанр, обозначающий музыку, созданную с использованием электронных музыкальных инструментов и технологий (чаще всего при помощи… …   Википедия

• Электронная цифровая подпись — Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии. Электронная подпись (ЭП) информация в электронной форме, присоединенная к другой информации в электронной… …   Википедия

Краткая история электронных платежных технологий!!!

От телеграфа до биткоина и Libra: краткая история электронных платежных технологий

Решения в области денежных переводов прошли длинный путь: от текстовых сообщений по телеграфу до мобильных криптовалютных кошельков. Что же ждет их дальше?

Средство обмена — это одна из трех ключевых функций денег.  С момента появления торговых взаимоотношений человечество искало способы, как ускорить и упростить процесс обмена деньгами.С развитием технологий, в особенности с распространением Интернета, появляется всё больше решений для облегчения транзакций.

Western Union

Хотя первые денежные переводы начали осуществляться в мире с XVIII века благодаря развитию системы банков, ростовщиков и гарантов, а также услуг почтовой связи, именно появление телеграфа в XIX вывело индустрию денежных переводов на новый уровень. В 1858 году телеграфная компания Mississippi Valley Printing Telegraph Company (NYMVPTC), основанная в 1851 году, провела ребрендинг и была переименована в Western Union. Основатели компании — бывший шериф округа Монро, штат Нью-Йорк, Хайрам Сибли, и судья Сэмюэл Селден — тогда и не подозревали, что в будущем компания откажется от простой отправки телеграмм и сосредоточится на денежных переводах. Первый перевод с помощью телеграфа Western Union выполнила в 1871 году. Услуга оказалась востребована: к 1876 году компания провела 37 190 денежных переводов.

В целом схема работы была та же, что и с почтовыми переводами, которыми пользовались больше века. Работало это следующим образом: отправитель приходил в почтовое отделение, отдавал сотруднику почты сумму, которую он хотел отправить, а тот записывал сумму на бланке в специальной книге учета. Бланк отправлялся в почтовое отделение, где по нему получателю выдавались деньги. С помощью телеграфа удалось ускорить процесс: уже не нужно было отправлять купоны и бланки учета почтой. Информация о получателе и сумме платежа передавалась по телеграфу.

От телеграфа к первой кредитной карте

В XX веке развитие безналичных платежных систем пошло быстрее. Та же Western Union оказалась первой компанией, выпустившей некое подобие платежной карты — предвестницы банковской карты.  В 1921 году постоянные клиенты Western Union смогли оформить предоплаченную платежную карту. Идея так понравилась, что ее подхватили многие крупные розничные компании в США — от сетей заправок до ресторанов быстрого питания и продуктовых магазинов. 

Первой кредитной картой стала карта от Diner’s Club, выпущенная в 1950 году. С ее помощью можно было расплачиваться в ресторанах сети в Нью-Йорке. В 1958 году кредитные карты выпустили Bank of America (BankAmericard) и American Express (Carte Blanche). С их появлением в США начался бум потребительского кредитования. American Express использовала простую схему работы: она выпускала кредитные карты, взимая с их владельцев ежегодную плату, те расплачивались картами, а American Express выставляла пользователям карт счета на ежемесячной основе. Следующие десятилетия подарили миру платежные системы Visa и Mastercard.

Всемирная сеть и пицца

Скорость и объем транзакций увеличивались, с ними росли и аппетиты пользователей. Им хотелось еще быстрее, еще проще и еще дешевле. К началу 1990-х Интернет, зародившийся как разработка оборонной промышленности ARPANET в 60-х, начал охватывать мир и широкий круг пользователей. Началом этого процесса часто называют 1989 год. В марте 1989 британский инженер-разработчик Тим Бернерс-Ли, позднее получивший титул сэра и известный в сети под ником TimBL, разработал концепцию сети веб-страниц, которые были бы соединены между собой гиперссылками. Концепция получила название World Wide Web (всемирная сеть). В ноябре он выполнил первую успешную связь между клиентом и сервером по протоколу гипертекстовой передачи данных (HTTP) через Интернет. Развитие Интернета позволило использовать новую связь для денежных переводов. Банк Stanford Federal Credit Union в 1994 году стал первым, кто начал предлагать услуги онлайн-банкинга своим клиентам. Правда, операции выполнялись не самими пользователями, поскольку интерфейс этих ранних систем нельзя назвать дружественным, а операционистами, которым необходимо было обладать особыми знаниями в компьютерных технологиях.

В августе 1994 года была выполнена первая в мире покупка через Интернет. Ей оказалась пицца от Pizza Hut — большая Pepperoni с грибами и дополнительной порцией сыра. Правда, некоторые утверждают, что первой покупкой все же был музыкальный диск «Ten Summoner’s Tales» британского исполнителя Sting, оплаченный через Интернет в магазине Net Market Company в Нью-Гэмпшире за неделю до онлайн-покупки пиццы. Известно одно — с тех пор онлайн-платежи и переводы начали стремительно развиваться. В 1995 году появились сервисы электронных микроплатежей Millicent и ECash (торговая марка компании DigiCash, основанной еще в 80-е выходцем из университета Беркли и легендой криптографии Дэвидом Чаумом).  Обе они предлагали некую альтернативу наличным деньгам и быстрый способ передачи стоимости.

PayPal

В 1998 году программист Макс Левчин и финансист Питер Тиль, а также Люк Носек и Кен Хоури основали компанию Confinity, которая в 1999 запустила службу денежных переводов под названием PayPal — имя, которое известно во всем мире. Одновременно предприниматель Илон Маск пытался развивать свой банковский сервис быстрых платежей X.com. В 2000 году X.com и PayPal объединили усилия, а в 2002 году PayPal успешно провела IPO и была продана eBay за $1.5 миллиарда. Своей популярностью PayPal обязан в основном пользователям eBay. В 2002 году более 70% всех аукционов eBay оплачивались с помощью системы PayPal.

PayPal не только развивала популярность онлайн-платежей, но и активно участвовала в технологическом развитии индустрии. Особое внимание уделялось безопасности, разработке соответствующего программного обеспечения — VeriSign, PayPal Secure Card и другие решения.

Китай и его путь

Платежные технологии развивались во всем мире, но один из крупнейших рынков — Китай — в силу ряда геополитических факторов долгое время развивался обособленно. Одновременно с PayPal в Китае появилась компания Alibaba, работающая в сфере интернет-коммерции. В 2004 году Alibaba запустила платежную систему Alipay, которая изначально выступала посредником между продавцами и покупателями на площадке c2c-торговли Taobao. По сути это был некий китайский аналог eBay с его PayPal. Главное преимущество платежей через Alipay состояло в том, что продавец не получал средства от покупателя до тех пор, пока тот не подтверждал получение заказанной продукции. 

Со временем Alipay так понравилась продавцами и покупателям, что ей стали пользоваться другие предприятия. Уже в 2009 году число зарегистрированных пользователей AliPay превысило 200 миллионов. В 2013 году Alipay обогнала PayPal как крупнейшая в мире платформа мобильных платежей. Сейчас платежными услугами Alipay пользуются не только аффилированные гиганты Taobao, Tmall, но и более чем 460 000 онлайн и оффлайн китайских компаний. Особенно популярен Alipay у мелкого и среднего бизнеса, для которого услуги эквайринга от банков не столь доступны, как более дешевый сервис Alipay. С помощью Alipay в Китае можно платить за товары в магазинах, как крупных, так и небольших, пополнять мобильный телефон, заказывать еду, оплачивать билеты на автобус, поезд или поездки в такси, платить за посещение кинотеатров и по счетам за коммунальные услуги. Alipay давно вышел на международный уровень, но за пределами Китая он не получил такого масштабного распространения, хотя занял определенную нишу, поддерживая транзакции в 18 иностранных валютах. 

В Китае его основным конкурентом стал платежный сервис соцсети WeChat, появившийся в 2013 году. В августе того года сервис обмена микросообщениями WeChat выпустил приложение Wallet, которое позволяло оперировать любыми платежными картами, эмитированными в Китае. Сейчас пользователи WeChat Pay могут привязывать к своим кошелькам банковские счета в китайских банках, а также эмитированные зарубежными организациями карты Visa и MasterCard. 

В 2018 Чарли Мангер, легендарный американский инвестор, вице-председатель инвестиционной Berkshire Hathaway и соратник Уоррена Баффета, упомянул WeChat как потенциального конкурента компаниям, выпускающим кредитные карты, таким как American Express. 

«Есть только одно маленькое облачко на горизонте платежных систем, и это WeChat в Китае», — заявил Мангер на ежегодном собрании акционеров Berkshire Hathaway в 2018. 

В 2017 году компания Tencent, владеющая WeChat, сообщила, что им удалось обогнать Alipay по количеству активных пользователей мобильных платежей — 600 млн против 450 млн у Alipay. Правда, если сравнивать долю рынка по объему транзакций, то Alipay остается на нем лидером — 54% против 37% у WeChat в 2017 году.

Мировой финансовый кризис

В 2007 году в США лопнул пузырь ипотечных кредитов, что повлекло за собой кризис в банковской сфере. 15 сентября 2008 года о своем банкротстве объявил инвестиционный банк Lehman Brothers — один из крупнейших банков США. Мир охватила паника. Именно недоверие к финансовой системе стало катализатором к появлению совершенно нового инструмента, который получил название биткоин. 31 октября 2008 года анонимный разработчик или группа разработчиков под именем Сатоши Накамото разослала узкому кругу криптографов и разработчиков описание первой в мире криптовалюты: 

«Полностью одноранговое устройство системы электронных денег позволяет совершать электронные транзакции между участниками напрямую, минуя любые финансовые институты».

Хотя идея о создании приватных электронных денег, использующих криптографические средства защиты, циркулировала в узкой среде разработчиков еще с 80-х годов XX века, именно в биткоине удалось совместить все существующие к тому времени наработки.

Сеть биткоина была запущена в январе 2009. 3 января 2009 был добыт первый блок в сети биткоина. В генезис-блоке биткоина содержится символичное послание от Сатоши Накамото: заголовок статьи из газеты The Times — Chancellor on brink of second bailout for banks (Канцлер рассматривает 2-ю возможность спасения банков). Тем самым создатель криптовалюты намекал на то, что биткоин — это ответ на финансовую нестабильность, падение доверия к банкам и государственным институтам.

В 2010 году была проведена первая сделка с использованием биткоина: с помощью криптовалюты был впервые оплачен товар из реального мира. Как и в случае с первым онлайн-платежом, этим товаром стала… пицца. Точнее, две пиццы из Papa John’s. 22 мая 2010 программист из Джексонвиля (Флорида) Лазло Ханеш перевел 10 000 BTC своему другу Джереми Стурдиванту, который заказал на адрес Лазло 2 пиццы из Papa John’s стоимостью $25 с помощью с своей кредитной карты. 

В 2019 году биткоин  — это актив стоимостью $200 миллиардов с пользовательской базой из более 633 тысяч активных адресов. 

«Людям XXI века сложно продавать услуги банковской системы XIV века. Мы быстрее получаем информацию, быстрее перемещаемся между городами, мы общаемся с людьми с другого конца планеты. Денежная система тоже адаптируется под это, — отмечает сооснователь зарегистрированной в Великобритании криптовалютной биржи Bitlish Сергей Есипов. – Биткоин является инструментом, который дает пользователю не только возможность быстрой и дешевой передачи стоимости, но и то, что не давали банки — полный контроль над своими активами».

Apple Pay и Google Pay

В середине второго десятилетия XXI века на первый план стали выходить решения для переводов и онлайн-платежей с помощью мобильных телефонов. В сентябре 2014 году Apple продемонстрировала новые модели — iPhone 6 и iPhone 6 Plus, а также часы Apple Watch, которые были оборудованы чипом NFC для возможности платить с их помощью через обычный терминал. Так Apple запустила платежную систему Apple Pay. Пользователям было достаточно внести в систему данные о карте. При оплате смартфон или часы необходимо поднести к платежному терминалу и подтвердить оплату через сканер отпечатков пальцев Touch ID. Во время презентации 9 сентября 2014 глава Apple Тим Кук предположил, что со временем новый сервис сможет заменить пластиковые карточки. 

Параллельно с Apple систему электронных платежей с мобильных устройств разрабатывала компания Google, которая завершила создание операционной системы Android — главного конкурента ОС iOS. В 2015 Google запустил Android Pay на базе уже существовавшей системы Google Wallet, созданной еще в 2011 году. В 2018 году оба платежных решения были объединены под одним брендом Google Pay. 

В 2018-2019 финансовом году через Apple Pay будут проведены около 10 миллиардов платежей. «Это колоссально!» — заявил Тим Кук, объявив о таком прогнозе в марте 2019 на конференции Apple’s Keynote. 

По прогнозам аналитиков Morgan Stanley, к 2022 году объем транзакций через Apple Pay достигнет $190 млрд, а к 2027 — $304 млрд. Для сравнения: по прогнозу тех же аналитиков Morgan Stanley, объем транзакций через PayPal к 2022 году составит $431 млрд, а в 2027 — $579 млрд.

Apple намерена конкурировать не только с PayPal, но и с рынком кредитных карт, выпустив осенью 2019 свою первую кредитную карту Apple Card. Таким образом она попытается получить часть рынка, на котором сейчас доминирует Visa и ее ближайший конкурент Mastercard. Правда, пока Visa имеет неоспоримое преимущество: в 2018 через систему Visa были проведены 124,3 млрд транзакций, а в 2019 их количество достигнет 140 млрд. 

Криптовалютные проекты Facebook и Telegram

Apple, Google и китайские Alibaba и WeChat продемонстрировали, что сейчас главный залог успеха на рынке электронных платежей  — это наличие обширной базы активных и лояльных пользователей. 

В начале 2018 года в СМИ попала информация о планах мессенджера Telegram создать блокчейн-платформу TON (Telegram Open Network) и построить вокруг нее свою криптоэкономику. Будут и токены для внутренних пользовательских платежей — GRAM. Для финансирования проекта основатель Telegram Павел Дуров выбрал популярный в то время на рынке криптовалют метод — ICO. Telegram удалось собрать $1.7 млрд в ходе двух закрытых раундов финансирования, говорилось в документах, поданных в американскую Комиссию по ценным бумагам и биржам (SEC). 

В апреле 2019 Telegram запустил тестовую версию TON и дал доступ к нему ограниченному числу профессиональных команд, занимающихся блокчейном, по всему миру. Ожидается, что TON будет запущена до конца 2019 года, но точная дата пока неизвестна. 

Одновременно о создании собственной криптовалюты задумался Facebook. Любопытно, что руководит блокчейн-подразделением Facebook ни кто иной, как Дэвид Маркус — бывший президент PayPal. В июне 2019 Facebook официально объявил о планах запустить собственную цифровую валюту, чей курс для стабильности будет привязан к американскому доллару и другим национальным валютам. В Facebook называют главной миссией Libra  — создание простой всемирной финансовой инфраструктуры, которая будет доступна миллиардам людей во всем мире. 

«Это особенно актуально людям, у которых нет доступа к традиционным банковским и финансовым услугам. Сейчас у порядка миллиарда людей в мире нет банковского счета, но у них есть мобильный телефон», — написал Цукерберг.

Развивать стейблкоин, который получил название Libra, будет ассоциация компания — Libra Association, в которую уже входят 28 компаний, в том числе Visa, MasterCard, Uber и многие другие. Запуск Libra ожидается в 2020 году. 

Взгляд в будущее

Сейчас мировая индустрия электронных платежей развивается как никогда быстро. Человечеству потребовались тысячи лет, чтобы перейти от металлических монет к бумаге, века, чтобы пройти путь от банковских счетов до электронных кошельков, но появление Интернета дало невероятный по мощности импульс. Почти каждый год запускаются новые провайдеры, платформы и платежные инструменты. И это при том что уровень проникновения интернета в мире еще не достиг предельного значения. По даннымразработчика платформы для управления социальными сетями HootSuite, на начало 2018 доступ в интернет был у более чем 4 миллиардов человек в мире. Это значит, что индустрия продолжит двигаться по восходящей траектории благодаря притоку новых пользователей.

«Сейчас главный фокус — это синтез всех платежных решений в одном. Пользователи не хотят выбирать между PayPal и биткоином, они хотят иметь возможность пользоваться всем и, желательно, из одного интерфейса, — отмечает сооснователь Bitlish Сергей Есипов. — Именно в этом направлении мы движемся сами: для операций с крипто-активами клиенты Bitlish могут использовать переводы от множества платежных систем, банковские переводы, криптовалюты, специальные ваучеры, с помощью которых пользователи могут передавать друг другу криптовалюты без комиссии. То есть стараемся предложить все возможные способы обмена активов, потому что видим, что именно этого ждут пользователи».

Последние годы показали, что финансовый рынок уже не прерогатива крупных банковских организаций, и на нем в ближайшем будущем могут появиться крупные игроки, пришедшие из других отраслей.

источник:https://bits.media/ot-telegrafa-do-bitkoina-i-libra-kratkaya-istoriya-elektronnykh-platezhnykh-tekhnologiy/

Электронное обучение и дистанционные образовательные технологии

Сущность электронного обучения и дистанционных образовательных технологий

Электронное обучение – это вид организации образовательной деятельности, отличающейся применением в ней баз данных и использованием при реализации учебных программ информации, направленной на обеспечение ее обработки информационными технологиями, техническими средствами, информационно-коммуникативными сетями, а также обеспечение ее передачи по линиям связи.

Определение 1

Дистанционные образовательные технологии – это образовательные технологии, которые реализуются с применением информационно-телекоммуникационных сетей, обеспечивающих взаимодействие преподавателей и учащихся на расстоянии.

Для того, чтобы организовать реализацию образовательных программ посредством электронного обучения и дистанционных образовательных технологий, образовательная организация должна иметь всё необходимое оборудование и условия для его качественного функционирования.

Основные условия успешной организации образовательного процесса с применением электронного обучения и дистанционных образовательных систем:

Готовые работы на аналогичную тему

• наличие электронных информационных ресурсов;
• наличие электронных образовательных ресурсов;
• комплекс информационных технологий;
• телекоммуникационные технологии;
• соответствующие технологические средства, обеспечивающие успешное освоение учащимися образовательных программ в полном объеме, вне зависимости от места нахождения учащихся.

Реализация электронного обучения и дистанционных образовательных технологий

Замечание 1

В соответствии с ФГОС каждое образовательное учреждение должно иметь сформированную информационно-образовательную среду (в том числе и в рамках дистанционного образования), обеспечивающую эффективное взаимодействие между всеми субъектами образовательного процесса (родители, законные представители, педагоги, органы управления, администрация и т.д.).

Реализация образовательной программы или её определенной части, посредством использования электронного обучения и дистанционных образовательных технологий требует соблюдения ряда условий:

1. Оказание всесторонней учебно-методической помощи учащимся, в различных видах и формах. Обеспечение доступности индивидуальной консультации, которую преподаватель проводит учащемуся дистанционно, посредством телекоммуникационных и информационных технологий.
2. Предоставление учащимся самостоятельно определять объем учебной нагрузки, распределять учебные занятия в течение семестра, возможность исключения аудиторных занятий и замена их на занятия другого типа.
3. Основным местом реализации образовательной деятельности является непосредственно место нахождения головного офиса или филиала, так же допускаются представительства, которые предоставляют учащимся необходимую консультативную помощь.

Замечание 2

Основным преимуществом электронного обучения и дистанционных образовательных технологий являются их обширные коммуникативные возможности.

Кроме того, в настоящее время они являются одной из частей национального проекта «Образования», в направлении «Информатизация образования».

Основными направлениями использования электронного обучения и дистанционных образовательных технологий являются:

1. Оказание дистанционной поддержки образования детей, имеющих различные ограничения по состоянию здоровья.
2. Организация профильного обучения, переподготовки кадров и повышения уровня квалификации.
3. Организация дистанционного контроля за знаниями учащихся.
4. Организация разнообразных дополнительных элективных и факультативных курсов.
5. Организация экстерната.
6. Организация учебных занятий для детей, которые имеют длительные пропуски по причине болезни.

Трудности реализации электронного обучения и дистанционных образовательных технологий и пути их устранения

Во время реализации электронного обучения и дистанционных образовательных технологий, могут возникнуть определенные трудности, которые в первую очередь связаны с тем, что все учащиеся должны иметь свободный доступ для выхода в Интернет, то есть, обеспечены личным компьютерным оборудованием.

Данная проблема рассматривается и Министерством образования и науки РФ. В соответствии с изданным им приказом, в том случае, если у учащегося нет возможности обеспечить себя самостоятельно компьютерным оборудованием, то образовательное учреждение должно предоставить ему оснащенное рабочее место. Под оснащенным рабочим местом понимается наличие компьютера, всех средств мультимедиа, выход в Интернет. На рабочем месте учащийся имеет право в установленное время проводить все виды учебных занятий, проходить текущий контроль и промежуточную аттестацию.

Еще одной проблемой, которую также предписано решить приказом Министерства образования и науки РФ, является предоставление беспрепятственного доступа каждому преподавателю к взаимодействию с учащимися, в рамках синхронного или асинхронного режима. Кроме того, преподаватели должны иметь возможность осуществлять управление процессом образования.

Однако одной из наиболее актуальной проблем является то, что дистанционное обучение предполагает преобладание самостоятельной работы. Учащиеся должны самостоятельно распределять собственное время, составлять учебный график, находить время на выполнение заданий в соответствии с графиком. В том случае, если учащийся не обладает необходимыми навыками самоорганизации, то возможно отставание о учебного графики и образование задолженностей. Решение данной проблемы видится в том, что помимо преподавателей за группами учащихся должны быть закреплены тьюторы или кураторы, которые будут следить за учебным процессом и управлять им. Основная задача куратора (тьютора) состоит в постоянном мониторинге учебного процесса, каждого закрепленного за ним учащегося, и оповещение его о запланированных занятиях или имеющихся задолженностях.

Замечание 3

Качество электронного обучения и дистанционных образовательных технологий во многом зависят от уровня осмысления организации учебного процесса. В первую очередь учебный процесс должен быть направлен на получение высоких образовательных результатов.

Электронная техника | Статья об электронных технологиях от The Free Dictionary

— наука, которая занимается взаимодействием электронов и электромагнитных полей и методами разработки электронных устройств и оборудования, в которых взаимодействие используется для преобразования электромагнитной энергии, в первую очередь, для передачи, обработка и хранение информации. Наиболее типичными преобразованиями являются генерация, усиление и обнаружение электромагнитных колебаний на частотах до 10 ¹² герц (Гц), а также на частотах в диапазоне от 10 ¹² Гц до 10 ²⁰ Гц, который включает инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучение и рентгеновские лучи.Преобразование на таких высоких частотах возможно из-за исключительно малого времени отклика электрона, который является самой маленькой из всех известных заряженных частиц. Электроника исследует взаимодействия электронов как с макрополями в рабочих полостях электронных устройств, так и с микрополями в атомах, молекулах и кристаллических решетках.

Электроника основана на различных разделах физики — электродинамике, классической и квантовой механике, оптике, термодинамике и физике твердого тела, а также на таких науках, как химия, металлургия и кристаллография.Используя открытия этих и других областей знаний, электроника ставит новые задачи перед другими науками, тем самым стимулируя их развитие. Кроме того, электроника создает устройства и оборудование, которые предоставляют науке новые средства и методы исследования.

Важным практическим вкладом электроники является разработка устройств, которые выполняют различные функции в системах, используемых для преобразования и передачи информации, в системах управления, в компьютерных устройствах и в оборудовании для энергетики.Электроника также формулирует научные принципы, лежащие в основе технологии, используемой при производстве электронных устройств, и технологии, которая применяет электронные и ионные процессы и устройства в различных областях науки и техники.

Электроника играет ведущую роль в научно-технической революции. Внедрение электронных устройств в различных сферах человеческой деятельности в значительной степени и часто решающим образом способствует решению сложных научно-технических проблем, повышению производительности физического и умственного труда и улучшению экономических показателей производства.Достижения электроники легли в основу отрасли, производящей электронное оборудование, используемое в системах связи, автоматизации, телевидении, радиолокации, компьютерных технологиях, приборостроении и системах управления промышленными процессами, а также в осветительной технике, инфракрасной области и X -лучевое оборудование.

Исторический очерк . Электроника как наука возникла в начале 20 века, после того, как был зафиксирован ряд важных достижений. Между 1856 и 1873 годами были сформулированы принципы электродинамики.Термоэлектронная эмиссия исследовалась между 1882 и 1901 годами, фотоэлектрическая эмиссия — между 1887 и 1905 годами, а рентгеновские лучи — между 1895 и 1897 годами. Дж. Дж. Томпсон открыл электрон в 1897 году, а между 1892 и 1909 годами оформилась классическая электронная теория.

Развитие электроники началось с изобретения диодной трубки Дж. А. Флемингом в 1904 г. и трехэлектродной трубки, или триода, Л. Де Форестом в 1906. В 1913 г. немецкий инженер А. Мейснер использовал триод для генерировать электрические колебания.В 1919-1925 годах М. А. Бонч-Бруевич разработал мощные ламповые генераторы с водяным охлаждением для радиопередатчиков, используемых в дальней радиосвязи и радиовещании.

Опытный образец фотоэлемента был сконструирован А.Г. Столетовым в 1888 г., а промышленные образцы — в 1910 г. немецкими учеными Й. Эльстером и Х. Гейтелем. В 1928 г. П.В. Тимофеев разработал одноступенчатый умножительный фотоэлемент, а Л.А. Кубецкий. фотоэлемент с многоступенчатым умножителем в 1930 г.

Изобретение фототрубки сделало возможным звуковое кино. Кроме того, на основе фототрубки были разработаны такие телекамеры, как видикон, иконоскоп, иконоскоп изображения, ортикон изображения. Дизайн видикона был предложен А.А. Чернышевым в 1925 году. С.И. Катаев и В.К. Зворыкин, работая независимо друг от друга, разработали иконоскопы в 1931 и 1932 годах, а П.В. Тимофеев и П.В. Шмаков изобрели иконоскоп в 1933 году. описанный в 1946 году американскими учеными А.Роуз, П. Веймер и Х. Лоу. Однако двусторонняя мишень для такой трубы была предложена в 1939 г. советским ученым Г. В. Брауде.

Основой для развития РЛС сантиметрового диапазона послужило изобретение многорезонаторного магнетрона в 1936–37 гг. Н. Ф. Алексеевым и Д. Е. Маляровым, работавшими под руководством М. А. Бонч-Бруевича. Разработка рефлекторного клистрона в 1940 году Н. Д. Девятковым с сотрудниками и, независимо, советским инженером В. Ф. Коваленко также внесла свой вклад в эту основу.Клистрон с дрейфовой трубкой и лампа бегущей волны, разработанные в 1943 г. американским ученым Р. Компфнером, сделали возможным создание систем радиорелейной связи и ускорителей частиц, а также способствовали созданию систем космической связи. Концепция клистрона с дрейфовой трубкой была предложена в 1932 г. Д. А. Рожанским. Устройство было разработано в 1935 г. советским физиком А. Н. Арсеньевой и немецким физиком О. Хейлем и построено в 1938 г. американскими физиками Р.и С. Вариан и другие.

Газоразрядные, или ионные, устройства разрабатывались и совершенствовались одновременно с ламповыми. К таким газоразрядным устройствам относятся ртутно-дуговые выпрямители, которые используются в основном для преобразования переменного тока в постоянный в промышленных установках большой мощности; тиратроны, формирующие мощные импульсы электрического тока в импульсных устройствах; и газоразрядные источники света.

Полупроводниковая электроника началась с использования кристаллических полупроводников в качестве детекторов в радиоприемниках между 1900 и 1905 годами.Его развитие продолжилось с изобретением выпрямителей тока и фотоэлементов на основе оксида меди и селена между 1920 и 1926 годами, а также с изобретением О. В. Лосевым приемника колеблющегося кристалла в 1922 году. У. Шокли, У. Браттейн и Дж. Бардин изобрели транзистор в 1948 год ознаменовал начало эры расширения отрасли.

Развитие планарного процесса изготовления полупроводниковых структур и методов интеграции большого количества микроэлементов, таких как транзисторы, диоды, конденсаторы и резисторы, на монокристаллической полупроводниковой пластине привело к новому направлению в электронике — микроэлектронике. ( см. Также ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ).Основные усилия в области интегральной электроники были направлены на разработку интегральных схем — микроминиатюрных электронных устройств, таких как усилители, преобразователи, центральные процессоры и запоминающие устройства. Интегральные схемы состоят из сотен или даже тысяч электронных устройств, размещенных на одном кристалле полупроводника, площадь которого составляет несколько квадратных миллиметров. Микроэлектроника открыла новые возможности для решения таких проблем, связанных с ростом современного общественного производства, как автоматизация управления производственными процессами, обработка информации и совершенствование компьютерных технологий.

Изобретение мазера — устройства квантовой электроники, разработанного в 1955 году Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым и, независимо, К. Таунсом, — раскрыло уникальный потенциал электроники, связанный с использованием мощного когерентного света лазеров и синтез чрезвычайно точных квантовых стандартов частоты.

Советские ученые внесли большой вклад в развитие электроники. Фундаментальные исследования в области физики и техники электронных устройств проводили многие исследователи, в том числе М.А. Бонч-Бруевич, Л. И. Мандельштам, Н. Д. Папалекси, С. А. Векшинский, А. А. Чернышев, М. М. Богословский. Б.А. Введенский, В.Д. Калмыков, А.Л. Минц, А.А. Расплетин, М.В. Шулейкин относятся к числу исследователей проблем, связанных с возбуждением и преобразованием электрических колебаний, с излучением, распространением и приемом радиоволн, а также с взаимодействием радиоволн. волны и носители тока в вакууме, в газах и в твердых телах. А.Ф. Иоффе проводил оригинальные исследования в области физики полупроводников, С.И. Вавилова — в люминесценции и других областях физической оптики, И. Е. Тамма — в квантовой теории рассеяния света, в теории излучения и в теории фотоэффекта в металлах.

Сферы, основные направления и области применения . Electronics включает три области исследований: вакуумная электроника, твердотельная электроника и квантовая электроника. Каждое поле разделено на несколько ветвей и областей применения. Филиал объединяет группы подобных физико-химических явлений и процессов, которые имеют фундаментальное значение для разработки многих классов электронных устройств в данной области.Область применения охватывает не только методы проектирования и конструирования электронных устройств, которые похожи по принципу действия или функциям, но также и методы, используемые при производстве устройств.

ВАКУУМНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА . Вакуумная электроника включает следующие разделы: (1) эмиссионная электроника, охватывающая термоэлектронную эмиссию, фотоэмиссию, вторичную эмиссию и автоэмиссию, а также проблемы катодов и антиэмиссионных покрытий; (2) формирование и управление потоками электронов и ионов; (3) формирование электромагнитных полей с помощью резонаторов, резонаторных систем, замедляющих схем и устройств ввода и вывода мощности; (4) электронолюминесценция или катодолюминесценция; (5) физика и технология высокого вакуума, то есть производство, обслуживание и мониторинг высокого вакуума; (6) тепловые процессы, такие как испарение в вакууме, деформация деталей при циклическом нагреве, поверхностный пробой металлов при импульсном нагреве и тепловыделение компонентов оборудования; (7) поверхностные явления, связанные с образованием пленок на электродах и изоляторах и неровностей на поверхности электродов; (8) технология обработки поверхности, которая включает обработку электронными лучами, ионами и лазерами; и (9) газовые среды, ветвь, которая включает аспекты производства и поддержания оптимального состава газа и давления в газоразрядных устройствах.

Основные области применения вакуумной электроники охватывают аспекты разработки различных электронно-ламповых устройств. К таким устройствам относятся такие вакуумные лампы, как триоды, тетроды и пентоды; такие микроволновые лампы, как магнетроны и клистроны; такие электронно-лучевые устройства, как кинескопы и осциллографы; такие фотоэлектрические устройства, как фотоэлементы и фотоумножители; Рентгеновские трубки; и такие газоразрядные устройства, как выпрямители большой мощности, источники света и индикаторы.

ТВЕРДЫЕ ЭЛЕКТРОНИКИ .Отрасли и области применения твердотельной электроники связаны в первую очередь с полупроводниковой электроникой. Основными разделами полупроводниковой электроники являются следующие: (1) изучение свойств полупроводниковых материалов и влияния примесей на эти свойства; (2) создание на монокристалле областей с различной проводимостью посредством эпитаксии ( см. ), диффузии, ионной имплантации или облучения полупроводниковых структур; (3) нанесение диэлектрических и металлических пленок на полупроводниковые материалы и разработка технологии изготовления пленок с необходимыми свойствами и конфигурациями; (4) исследование физических и химических процессов, происходящих на поверхности полупроводников; и (5) разработка методов и оборудования для производства и измерения микроэлементов размером несколько микрометров или меньше.

Основные области применения полупроводниковой электроники связаны с разработкой и производством различных типов полупроводниковых приборов. К таким устройствам относятся полупроводниковые диоды (выпрямительные, смесительные, параметрические и лавинные диоды), диоды усилителя и генератора (туннельные, лавинообразные и диоды Ганна), транзисторы (биполярные и униполярные), тиристоры, оптоэлектронные устройства (светоизлучающие диоды, фотодиоды, фототранзисторы, оптроны, светодиоды и фотодиодные матрицы) и интегральные схемы.

Области применения твердотельной электроники также включают диэлектрическую электронику, магнитоэлектронику, акустоэлектронику, пьезоэлектронику, криоэлектронику, а также разработку и производство резисторов.

Диэлектрическая электроника имеет дело с электронными процессами, происходящими в диэлектриках, особенно в тонких диэлектрических пленках, и с использованием таких процессов, например, при разработке диэлектрических диодов и конденсаторов. Магнитоэлектроника использует магнитные свойства вещества для управления потоком электромагнитной энергии с помощью ферритовых изоляторов, циркуляторов и фазовращателей, а также для создания памяти, в том числе на основе ферромагнитных доменов.

Акустоэлектроника и пьезоэлектроника имеют дело с распространением акустических поверхностных и объемных волн, переменных электрических полей, которые такие волны создают в кристаллических материалах, и взаимодействия полей с электронами в устройствах с пьезоэлектрической полупроводниковой структурой, таких как кварцевые стабилизаторы частоты, пьезоэлектрические фильтры, ультразвуковые линии задержки и акустоэлектронные усилители. Криоэлектроника, в которой изучаются изменения свойств твердых тел, вызванные экстремально низкими температурами, включает создание малошумящих микроволновых усилителей и генераторов, сверхвысокоскоростных компьютеров и запоминающих устройств, а также разработку и производство резисторов.

КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА . Важнейшее применение квантовой электроники — это разработка лазеров и мазеров. Устройства квантовой электроники служат основой приборов, используемых для точного измерения расстояний (дальномеры), квантовых стандартов частоты, квантовых гироскопов, оптических систем многоканальной связи, систем дальней космической связи и радиоастрономии. Мощное воздействие лазерного излучения на вещество находит применение в промышленности.Лазеры также находят применение в биологии и медицине.

Электроника находится в стадии интенсивного развития. Развиваются новые области электроники и находят новые области применения в текущих областях.

Технология электронных устройств . Проектирование и производство электронных устройств основано на использовании физико-химических процессов и комбинации различных свойств материалов. Следовательно, необходимо досконально понимать используемые процессы и их влияние на свойства устройств, а также уметь точно управлять процессами.

Большое значение физико-химических исследований и развития научных основ инженерии в электронике связано с зависимостью свойств электронных устройств от наличия легирующих добавок и веществ, адсорбированных на поверхности рабочих элементов устройства, а также как зависимость свойств от состава газа и степени разрежения среды, окружающей элементы. Это также связано с зависимостью надежности и срока службы электронных устройств от степени стабильности используемого сырья и от управляемости технологии производства.

Технологический прогресс часто стимулирует развитие новых областей применения в электронике. Инженерными особенностями, общими для всех областей применения электроники, являются требования — исключительно высокие по сравнению с другими отраслями техники, — которые электронная промышленность предъявляет к свойствам используемого сырья, к степени защиты, обеспечиваемой заготовкам во время производства, и о геометрической точности изготовления электронных устройств.

Выполнение первого из этих требований делает возможным синтез сверхчистых материалов со структурой, которая имеет высокую степень совершенства и с заданными физико-химическими свойствами. Разработка таких материалов, в том числе специальных композитов из монокристаллов, керамики и стекла, и изучение их свойств составляют предмет специальной научной и инженерной дисциплины, называемой электронным материаловедением.

Одной из самых острых инженерных проблем, связанных со вторым требованием, является контроль запыленности в газовой среде, в которой происходят наиболее ответственные производственные процессы.Во многих случаях допускается не более трех частиц пыли диаметром менее 1 микрометра на кубический метр.

Требования к геометрической точности при изготовлении электронных устройств чрезвычайно строги. Часто относительная погрешность размеров не может превышать 0,001 процента, а размеры и взаимное расположение элементов интегральных схем должны иметь точность до сотых долей микрометра. Такая строгость диктует необходимость разработки новых, более совершенных методов работы с материалами, а также новых методов и оборудования для контроля качества.

Производственные процессы в электронике требуют широкого использования новейших методов и технологий, в том числе электронно-лучевой, ультразвуковой и лазерной обработки и сварки; фотолитография и электронно-лучевая и рентгеновская литография; электронно-разрядная обработка; ионная имплантация; плазмохимия; молекулярная эпитаксия; электронная микроскопия; и методы, в которых используются вакуумные устройства с давлением остаточного газа всего 10 ^–13 мм рт.

Помимо общих целей повышения производительности труда, автоматизация производства электронных устройств с использованием компьютеров становится необходимой из-за степени сложности многих производственных процессов, требующих устранения субъективного человеческого влияния.Эти и другие особенности производственных процессов в электронике потребовали создания новой области применения машиностроения — электронного машиностроения.

Перспективы развития . Одной из основных проблем, стоящих перед электроникой, является необходимость уменьшения размера и энергопотребления компьютерных и электронных систем управления при одновременном увеличении объемов обрабатываемой информации. Эта проблема решается несколькими способами. В настоящее время разрабатываются интегральные схемы, время переключения которых составляет всего 10 ^–11 с, и степень интеграции повышается, так что до 1 миллиона транзисторов можно разместить на кристалле длиной 1–2 микрометра.В интегральных схемах используются оптико-частотные устройства связи, оптоэлектронные преобразователи и сверхпроводники, а для одиночных полупроводниковых кристаллов разрабатываются устройства памяти емкостью несколько мегабит. Проблема также решается за счет использования переключения лазера и электронного луча и расширения функциональных возможностей интегральных схем. Например, микрокомпьютеры, а не просто микропроцессоры, размещаются на монокристаллах полупроводников.Переход от двумерной или планарной технологии интегральных схем к трехмерной или объемной технологии и использование комбинации различных свойств твердого тела в одном устройстве также помогает решить проблему. Принципы и методы стереоскопического телевидения, которые могут передавать больше информации, чем обычное телевидение, разрабатываются и внедряются, а электронные устройства, работающие в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах, изготавливаются для широкополосных и, следовательно, более эффективных систем передачи данных. .

Электронные методы и оборудование используются в биологии для изучения клеток, структуры и реакции живых организмов, а в медицине — для диагностики, терапии и хирургии. По мере развития электроники и совершенствования технологии производства электронных устройств область применения электроники будет расширяться во всех сферах жизни и деятельности человека, а роль электроники в ускорении научно-технического прогресса будет расти.

Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание (1970-1979).© 2010 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

.

Электронные технологии | Новая электроника

10.01.2020 Это может показаться очевидным, но в эпоху больших данных центры обработки данных — это большой бизнес.

29.09.2020 По мере роста спроса на электромобили производители автомобилей и производители оригинального оборудования (OEM) адаптируют свои бизнес-стратегии, стремясь выйти на этот рынок.

25.09.2020 Когда Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) был представлен Wi-Fi Alliance, стандарт изначально был разработан для работы в пределах лицензированных освобожденных диапазонов между 1–6 ГГц.

22.09.2020 Электроприводы требуют эффективной защиты от перегрузок и коротких замыканий. Оба явления вызывают нарушение работы двигателя и создают опасность его повреждения.Это может создать потенциально опасную ситуацию для людей, контактирующих с устройствами. Современные моторные выключатели являются текущим средством защиты от обеих угроз и являются частью многоуровневых систем защиты привода вместе с автоматическими выключателями, выключателями УЗО, контакторами, детекторами (датчиками) обрыва и чередования фаз, а также защитой от пониженного напряжения.

21.09.2020 Рассматривая обработку искусственного интеллекта для промышленного Интернета вещей, вам нужно подумать, где будет происходить основная обработка данных.

17.09.2020 Ethernet-APL (расширенный физический уровень) определяет подробности применения связи Ethernet к датчикам и исполнительным механизмам для обрабатывающей промышленности и будет опубликован в рамках IEC.

15.09.2020 AIoT может стать ключом к цифровой трансформации, если будет эффективно объединен широкий набор необходимых компетенций.

14.09.2020 Для успеха Интернета вещей (IoT) критически важно его внедрение, но для предоставления решений, таких как устройства определения местоположения, часто требуется целостный подход.

09.10.2020 Может ли горнодобывающая отрасль оказаться на переломном этапе, когда исторически консервативная отрасль наконец начнет осваивать новые технологии?

09.09.2020 Хотя большинство инженеров-электронщиков понимают принципы работы источника питания переменного тока в постоянный (PSU) и, вероятно, могут спроектировать его для работы, необходимы специальные знания и навыки, чтобы полностью оптимизировать его по стоимости, размеру и производительности.

09.04.2020 Новые процессорные ISA появляются редко, поэтому RISC-V ISA произвела настоящий «ажиотаж» среди разработчиков встраиваемых систем.Марк Патрик объясняет.

09.03.2020 В дизайне электронного оборудования происходит тихая революция, и по мере продолжения интеграции кремния (подпитываемого экономикой закона Мура) инженеры постепенно переходят от разработки в основном на уровне компонентов и схем к работе с платами, модулями и подсистемами.

09.01.2020 Обнаружить вредоносные потоки, скрытые в трафике миллионов подключенных устройств, — огромная проблема, но решение есть.Клэр Хакерби-Браун и Ричард Паркс.

26.08.2020 Как объяснила New Electronics Габриэле Фулько, оптические датчики используются, чтобы помочь создать более безопасный мир без прикосновений в результате COVID.

24.08.2020 В ближайшие годы поставщики автомобилей первого уровня получат огромные возможности в области разработки автономных транспортных средств (АВ), но есть проблемы — вся цепочка поставок нарушается из-за новых участников и новых технологий.

20.08.2020 Готовы ли мы к новому типу войны с развитием ИИ и машинного обучения? Нил Тайлер

.

электроники | Устройства, факты и история

Теоретические и экспериментальные исследования электричества в 18-19 веках привели к разработке первых электрических машин и началу широкого использования электричества. История электроники начала развиваться отдельно от истории электричества в конце 19 века с идентификации электрона английским физиком сэром Джозефом Джоном Томсоном и измерения его электрического заряда американским физиком Робертом А.Милликен в 1909 году.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Во время работы Томсона американский изобретатель Томас А. Эдисон наблюдал голубоватое свечение в некоторых из своих ранних лампочек при определенных условиях и обнаружил, что ток будет течь от одного электрода в лампе к другому, если второй (анодный) ) были заряжены положительно по отношению к первому (катоду). Работа Томсона и его учеников, а также английского инженера Джона Амброуза Флеминга показала, что этот так называемый эффект Эдисона был результатом испускания электронов из катода, горячей нити накала в лампе.Движение электронов к аноду, металлической пластине, составляет электрический ток, которого не существовало бы, если бы анод был отрицательно заряжен.

Это открытие дало толчок развитию электронных ламп, в том числе усовершенствованной рентгеновской трубки американского инженера Уильяма Д. Кулиджа и термоэмиссионного клапана (двухэлектродная вакуумная трубка) Флеминга для использования в радиоприемниках. Обнаружение радиосигнала, который представляет собой переменный ток очень высокой частоты (AC), требует, чтобы сигнал был выпрямлен; я.е., переменный ток должен быть преобразован в постоянный ток (DC) устройством, которое проводит только тогда, когда сигнал имеет одну полярность, но не когда он имеет другую — именно то, что сделал клапан Флеминга (запатентованный в 1904 году). Ранее радиосигналы регистрировались различными эмпирически разработанными устройствами, такими как детектор «кошачьих усов», который состоял из тонкой проволоки (усов), тонко контактирующей с поверхностью природного кристалла сульфида свинца (галенита) или какого-либо другого полупроводниковый материал.Эти устройства были ненадежными, не обладали достаточной чувствительностью и требовали постоянной регулировки контакта вискера с кристаллом для получения желаемого результата. Однако это были предшественники современных твердотельных устройств. Тот факт, что кристаллические выпрямители вообще работают, побудил ученых продолжить их изучение и постепенно получить фундаментальное понимание электрических свойств полупроводниковых материалов, необходимое для создания транзистора.

В 1906 году американский инженер Ли Де Форест разработал вакуумную лампу, способную усиливать радиосигналы.Де Форест добавил сетку из тонкой проволоки между катодом и анодом двухэлектродного термоэмиссионного клапана, сконструированного Флемингом. Таким образом, новое устройство, которое Де Форест назвал Audion (запатентовано в 1907 году), представляло собой трехэлектродную вакуумную лампу. Во время работы на анод в такой вакуумной лампе подается положительный потенциал (положительно смещенный) по отношению к катоду, а на сетку — отрицательное смещение. Большое отрицательное смещение на сетке не позволяет электронам, испускаемым катодом, достигать анода; однако, поскольку сетка представляет собой в основном открытое пространство, менее отрицательное смещение позволяет некоторым электронам проходить через нее и достигать анода.Таким образом, небольшие изменения в потенциале сетки могут управлять большими значениями анодного тока.

Электронная лампа позволила разработать радиовещание, междугородную телефонию, телевидение и первые электронные цифровые компьютеры. Эти первые электронные компьютеры были фактически самыми большими системами на электронных лампах, когда-либо созданными. Возможно, самым известным представителем является ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер), построенный в 1946 году.

Особые требования, предъявляемые к различным областям применения электронных ламп, привели к многочисленным улучшениям, позволяющим им обрабатывать большие объемы энергии, работать на очень высокие частоты, имеют надежность выше среднего или должны быть очень компактными (размером с наперсток).Электронно-лучевая трубка, первоначально разработанная для отображения электрических сигналов на экране для инженерных измерений, превратилась в телевизионную кинескоп. Такие трубки работают, формируя электроны, испускаемые катодом, в тонкий пучок, который падает на флуоресцентный экран на конце трубки. Экран излучает свет, который можно увидеть снаружи трубки. Отклонение электронного луча вызывает появление на экране световых узоров, создающих желаемые оптические изображения.

Несмотря на замечательный успех твердотельных устройств в большинстве электронных приложений, существуют определенные специализированные функции, которые могут выполнять только электронные лампы.Обычно они связаны с работой на предельной мощности или частоте.

Вакуумные лампы хрупкие и в конечном итоге изнашиваются в процессе эксплуатации. Отказ возникает при нормальном использовании либо в результате многократного нагрева и охлаждения при включении и выключении оборудования (термическая усталость), что в конечном итоге приводит к физическому разрушению в некоторой части внутренней структуры трубы, либо в результате ухудшения свойств катод остаточными газами в трубке. Кроме того, вакуумным лампам требуется время (от нескольких секунд до нескольких минут), чтобы «нагреться» до рабочей температуры — в лучшем случае неудобство, а в некоторых случаях — серьезное ограничение их использования.Эти недостатки побудили ученых Bell Laboratories искать альтернативу электронной лампе и привели к разработке транзистора.

.

Подробности Обзоры Учебники »Примечания по электронике

Узнайте об электронных компонентах в наших онлайн-уроках: резисторы, конденсаторы, индукторы, транзисторы, интегральные схемы. . . и даже вакуумные трубки / термоэлектронные клапаны.

Есть много компонентов, которые можно использовать в электронных и радиосхемах. Для каждого типа существуют варианты, которые могут позволить использовать их по-разному.

Пассивные компоненты

Узнайте об электронике в Интернете с помощью наших руководств по пассивным компонентам: резисторам, конденсаторам, индукторам, кристаллам и многому другому.Электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и многие другие, могут показаться низкотехнологичными по стандартам других компонентов, но их технологии развивались с годами, чтобы обеспечить повышенную производительность и надежность.

Диоды

Одним из основных типов электронных компонентов является диод. Полупроводниковые диоды являются особенно важными электронными компонентами, поскольку существует множество различных разновидностей, которые работают по-разному. Выбор правильного диода важен для обеспечения нормальной работы электронной схемы.

Активные устройства: транзистор, полевой транзистор, вакуумная лампа / клапан, тиристор. .

Хотя пассивные электронные компоненты составляют огромный сектор промышленности электронных компонентов, активные устройства занимают более высокую позицию. Эти электронные компоненты позволяют достичь большей части функциональных возможностей схем.

Полупроводниковая память

Полупроводниковая память — важный класс электронных компонентов. Полупроводниковая память используется в огромных количествах для компьютерных и цифровых запоминающих устройств всех форм.Этот тип электронных компонентов является ключевым для компьютерной индустрии.

Разное

Существует много других типов электронных компонентов, которые используются, и эти компоненты позволяют реализовать множество электронных схем. Электронные компоненты, такие как соединители, семейства логических схем, ASIC, FPGA и многие другие различной сложности, являются ключевыми для электронной промышленности.

Аккумуляторная техника

Батареи всех типов используются во всех видах электрического и электронного оборудования.От детских игрушек до смартфонов, ноутбуков и гаджетов до электромобилей.

Электронные компоненты лежат в основе электронных технологий. Существует огромное количество различных компонентов с множеством различных функций. Все, от пассивных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и тому подобное, до устройств, таких как диоды, до других электронных компонентов, таких как транзисторы, полевые транзисторы и даже старые вакуумные технологии. Интегральные схемы сейчас стали обычным явлением и, хотя и являются более дорогостоящими, обеспечивают огромный уровень функциональности.

Одним из ключевых факторов, связанных с электронными компонентами, является выбор правильного поставщика. В то время как для любителей и небольших производств часто вполне приемлемо приобретение компонентов у многих поставщиков, для серийного производства обычно используются дистрибьюторы электронных компонентов.

.