II.1 Postępy w komunikacji Rozw ó j telefonii Odkąd Alexander Graham Bell wynalazł telefon w 1876 roku, stał się on integralną częścią wsp ó łczesnego.

Prezentacja na temat: "II.1 Postępy w komunikacji Rozw ó j telefonii Odkąd Alexander Graham Bell wynalazł telefon w 1876 roku, stał się on integralną częścią wsp ó łczesnego."— Zapis prezentacji:

1 II.1 Postępy w komunikacji Rozw ó j telefonii Odkąd Alexander Graham Bell wynalazł telefon w 1876 roku, stał się on integralną częścią wsp ó łczesnego życia, oferując niemal natychmiastowe połączenia na całym świecie. Pierwsza dwukierunkowa rozmowa została przeprowadzona przez Ocean Atlantycki w 1926 roku, a komercyjne usługi telefoniczne (z wykorzystaniem radia) pomiędzy Nowym Yorkiem i Londynem wprowadzono w 1927 roku. AT&T uruchomiło międzynarodowe usługi telefoniczne w 1935. Transoceaniczne usługi telefoniczne zaczęły być przeprowadzane poprezez podmorskie kable w 1956 roku, a od 1962 także poprzez satelity komunikacyjne. Wsp ó łcześni inżynierowie chemicy przeprowadzili nas od kabli miedzianych do światłowod ó w od tablic rozdzielczych do satelit, a także od telefon ó w towarzyskich do Internetu. Komunikacja bezprzewodowa Telefony kom ó rkowe i pagery bazują na nadrukowanych i scalonych obwodach, zaawansowanych materiałach i technikach miniaturyzacji udoskonalanych przez chemię. AT&T Labs stworzyło przenośne telephony w samochodach w latach czterdziestych XX wieku, ale nie cieszyły sie one popularnością ze względu na brak kanał ó w komunikacyjnych. Lata osiemdziesiąte przyniosły ze sobą przełom wraz z ideą podzielenia komunikacji bezprzewodowej pomiędzy sieć kom ek, kt ó re automatycznie przenosiły między sobą sygnały od przemieszczających się rozm ó wc ó w wskutek czego mogły być ponownie wykorzystane. Telefony kom ó rkowe szybko zyskały wielka popularność. Chemia odegrała także znaczącą rolę w wypracowaniu ładowalnych baterii litowo-jonowych dla telefon ó w kom ó rkowych. Technologia faksowa I kserografia Chociaż niemiecki wynalazca Arthur Korn przesłał elektronicznie pierwsze obrazy w 1902, pierwszy działający fax zadebiutował w 1924. Zaadaptowano obwody telefoniczne do przesyłania obraz ó w z uzyciem telefotografii:: przejrzystość fotografii była skanowana i kodowana jako sygnały elektryczne opisujące odcienie obrazu. Były one przesyłane za pomocą telefonu na odbiorczy negatyw, kt ó ry następnie wywoływano w ciemni. W 1949 roku wprowadzono kopiarkę kserograficzną, kt ó ra pozwalała na stworzenie idealnej kopii danego obrazu. Innowacje chemiczne w technologii faksowej, takie jak nowe tonery i tusze, zaawansowana technologia papiernicza oraz technologia fotoreceptor ó w organicznych zostały wprowadzone w latach siedemdziesiątych XX wieku. Lasery i światłowody Światłowody swykorzystywane obecnie do transport informacji z użyciem światła laserowego są rewolucyjnym osiągnięciem technicznym. Chemicy wynaleźli pierwszy światłow ó w 1970. Światłowody były wkr ó tce potem wytwarzane i instalowane jako elementy scalone. Pierwszy system światłowodowy przeznaczony do rozprowadzania informacji dźwiękowych, wizualnych i danych w sieci został zainstalowany w 1977. Obecnie pojedynczy światłow ó d może służyć do transportu milion ó wpołączeń telefonicznych, plik ó w z danymi i obraz ó w wizualnych Telefotografia Tablica rozdzielcza Technologia informacyjna i komunikacja

2 II. Technologia informacyjna i komunikacja Ewolucja komputerowa Inżynieria chemiczna zasilała rewolucję komputerową i wciąż czyni komputery szybszymi, mającymi lepsze możliwości i będącymi bardziej dostępnymi. W 1939 roku pierwszy elektroniczny komputer został stworzony w Iowa State University. Programowalne kalkulatory z binarnymi cyframi i operatorami logicznymi zaczęły się pojawiać w latach czterdziestych. W 1946 EINAC, pierwszy elektroniczny komputer cyfrowy został uruchomiony, a w 1962 zadebiutował pierwszy mikrokomputer. W 1971 Intel wprowadził sw ó j popularny mikroprocesor 4004 4-bit do powszechnego użytku, co doprowadziło do boomu na rynku komputer ó w osobistych. Dziś postęp wciąż następuje w dziedzinie tranzystor ó w chip krzemowych, układ ó w scalonych, układ ó w pamięci i zaawansowanych materiał ó w Technologia p ó łprzewodnik ó w Chemia stwarza możliwość przetworzenia krzemu i germane w p ó łprzewodniki stanowiące podstawę działania dzisiejszych komputer ó w urządzeń i technologii komunikacyjnych. P ó łprzewodniki, w przeciwieństwie do metali zwiększają swoje przewodnictwo w podwyższonych temperaturach. Te p ó łprzewodniki są następnie przetwarzane, żeby wytworzyć nadmiar lub brak elektron ó w. Chipy komputerowe i układy scalone są wytwarzane z p ó łprzewodnikowych materiał ó w. Wykorzystanie p ó łprzewodnik ó w pozwala na wytworzenie mniejszych, szybszych i wydajniejszych element ó w. Chemicy w przemyśle p ó łprzewodnikowym zapewniają kontrolę jakości, wprowadzania proces ó w optymalizacyjnych, rozwiązywanie problem ó w i dostarczanie innowacji w urządzeniach mikroelektrycznych. Chipy krzemowe i układy scalone W 1947 roku Bardeen, William Shockley i Walter Brattain zademonstrowali, że przepływ prądu przez krzem może być selektywnie kontrolowany. Nastepujące wsutek tego odkrycia wytworzenie chip ó w krzemowych, układ ó w scalonych i mikroprocesor ó w pozwoliło na powstanie dzisiejszych szybkich i wydajnych komputer ó w. Chipy krzemowe (1961) składają się z tranzystor ó w, opornik ó w, kondensator ó w i chip ó w pamięci nabudowywanych warstwowo na wafle krzemowe, a następnie poddawancyh wieloetapowym procesom chemicznym. W 1967 pierwszy podręczny kalkulator został zbudowany z wykorzystaniem układu scalonego – małego urządzenia elektronicznego kt ó re zawiera wiele tranzystor ó w i innych element ó w elektronicznych. W latach osiemdziesiątych XX wieku układy scalone zaczęły być wykorzystywane do komputer ó w. John von Neumann i ENIAC II.2. Technologia komputerowa ENIAC P ó łprzewodnik typu n (nadmiar elektron ó w P ó łprzewodnik typu p (niedob ó r elektron ó w

3 II. Technologia informacyjna i komunikacja II.3. Technologia komputerowa Monitory i technologie wyświetlania Znaczące udoskonalenia zostały wprowadzone w technologii wyświetlania dla komputer ó w w ostatnich latach. Kolorowe ekrany o wysokiej rozdzielczości są gł ó wnie oparte na wykorzystywanej w telewizorach technologii kineskopu z działem elektronowym. Alternatywna technologia wyświetlaczy stosowana jest przy płaskich ekranach laptop ó w. Wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD) bazujące na związkach organicznych zostały wynalezione w 1969 roku. Dalszy rozw ó j technologii wyświetlania doprowadził między innymi do powstania ciekłokrystalicznych wyświetlaczy cienkomembranowych, gdzie każdy element obrazu jest obsługiwany przez sw ó j indywidualny zestaw tranzystor ó w. Chemicy wynaleźli i rozwijają materiały ciekłokrystaliczne, filtry koloru, polimerowe warstwy wyr ó wnawcze, plastyczne formowane arkusze rozprowadzania światła oraz plazmową technologię wyświetlania. Składowanie informacji Dane muszą być zapisywane, żeby mogły być odzyskane p ó źniej, jesli mają być wykorzystywane w pełnym swoim potencjale. Innowacje chemiczne zapewniają, że nośnik zapisu jest wysokiej jakości, łatwy w użyciu i niedrogi. Przełomy w możliwościach zapisu (większa rozdzielczość, większa szybkość, kolory), klisze fotograficzne, magnetyczne formy zapisu dźwięku i cyfrowy zapis obrazu doprowadziły do postępu w dziedzinie urządzeń rejestrujących. W 1955 Reynold Johnson, amerykański wynalazca i pionier komputeryzacji wytworzył pierwszy dysk twardy do zapisu danych komputerowych. Rozliczne dalsze osiągnięcia zostały poczynione, szczeg ó lnie wobec dysk ó w komputerowych, taśm magnetycznych i CD-ROM ó w (1984). Satelity komunikacyjne Do lat 60-tyc XX wieku komunikacja pomiędzy p ó łnocną Ameryką a innymi kontynentami była bardzo kosztowna. W 1962 Telstar, pierwszy aktywny satelita komunikacyjny, został wysłany na orbitę. Chemia dostarczyła materiał ó w strukturalnych (stopy metali, materiały plastyczne i inne zaawansowane materiały), komputer ó w i element ó w elektroniczych, a także technologii paliw potrzebnych do wystrzeleni tych satelit. Satelity komunikacyjne odegrały ważną rolę w rozpowszechnianiu zar ó wno międzynarodowych, jak i krajowych rozm ó w dalekodystansowych, a także transmisji telewizyjnych aż do lat 90-tych. Dziś satelity komunikacyjne odgrywają coraz większą rolę w transmitowaniu sygnału telewizyjnego, w tym bezpośrednio do domowych anten satelitarnych podłączonych do cyfrowych telewizor ó w. Satelity GPS na orbicie Wytwarzanie satelit GPS

4 II. Technologia informacyjna i komunikacja Kino W 1927, The Jazz Singer stał się pierwszym nakręconym pełnometrażowym filmem z synchronizowanym śpiewem i dialogiem. Do końca lat 30-tych Technicolor udoskonalił technologię telewizyjną i pojawiły sie pierwsze kolorowe telewizory. Chemia wykorzystywana w przemyśle filmowym wymagała szeregu przełom ó w w dziedzinie podstawowych materiał ó w roztwor ó w chemicznych i ekspozycji na światło. Telewizja W 1926, Szkot John Logie Baird zademonstował publicznie telewizję z wykorzystaniem mechanicznego układu, tarczy Nipkowa, opatentowanego w 1883 roku. W 1927 roku Philo T. Farnsworth wyświetlił pierwszy obraz telefoniczny wykorzystując kineskop z działem elektronowym (wynaleziony w 1897). Następne dwadzieścia lat były erą lampy elektronowej w elektronice, a chemia przyczyniła się poprzez dostarczenie niezwykłych materiał ó w na elektrody i systemy sterujące w lampie. Do lat 50-tych XX wieku wprowadzono wiele innowacji, w tym układ scalony (1958). Następne dekady przyniosły p ó łprzewodnikowe urządzenia obrazowe, miniaturyzację i rozliczne udoskonalenia elektroniczne. Fotografia Technologia filmu i fotografii umożliwiła nam zapisywanie najistotniejszych doświadczeń i ludzi w naszych życiach. Chemia wprowdziła filmy i klisze do wszystkich typ ó w kamer i aparat ó w dokonując przełom ó w w dziedzinie podstawowych materiał ó w r ó żnych roztwor ó w chemicznych i ekspozycji na światło. Udoskonalenia w bateriach r ó wnież przyczyniły się do popularności aparat ó w fotograficznych, między innymi wprowadzone w latach 50-tych baterie manganowe dla przenośnych aparat ó w z wbudowanymi lampami błyskowymi. Możliwość manipulowania filmem, elektroniką i bateriami doprowadziła do wprowadzenia w 1963 przez Eastman Kodak popularnego paratu Instamatic z kliszą, kt ó ry do lat 70-tych sprzedał się w ponad 50 milionach egzemplarzy. Tarcza Nipkowa i wynalazca, Paul Nipkow w roku patentowania II. 4. Rozw ó j rozrywki

5 II. Technologia informacyjna i komunikacja II. 5. Innowacje w elektronice Rozw ó l elektroniki użytkowej Materiały elektroniczne i urządzenia mikroelektroniczne są podstawą rozlicznych wsp ó łczesnych produkt ó w takich jak odtwarzacze CD, telewizory, komputery, aparaty cyfrowe i urządzenia bezprzewodowe. Od lamp elektronowych przez tranzystory do układ ó w scalonych, inzynierowie chemiczni czynili elementy elektroniczne mniejszymi, silniejszymi, wydajniejszymi i tańszymi. Nowe materiały, procesy wytwarzania wysokoczystych materiał ó w i procesy wytwarzania p ó łprzewodnik ó w zaowocowały elementami takimi jak tranzystory i układy scalone, kt ó re moga być składane w skomplikowane obwody elektroniczne aby stworzyć nowe możliwości dla urządzeń elektronicznych. Zaawansowane materiały syntetyczne Elektronika użytkowa, telefony kom ó rkowe, i komputery osobiste wymagają wytrzymałych nieprzewodzących materiał ó w do ochrony wrażliwych element ó w elektronicznych. Mateiały plastyczne są konieczne w wykorzystywaniu elektroniki ze względu na ich właściwości izolujące; przepływ elektron ó w w prądzie elektrycznym nie może łatwo przeniknąć przez strukturę molekularną materiał ó w plastycznych. Przez manipulowanie struktura molekuł i tworzenie nowych, chemicy i inżynierowie tworzą nowe materiały, kt ó re są jednocześnie wytrzymałe i elastyczne. Te udoskonalenia poprawiły odporność na uszkodzenia, zmniejszyły masę wyposażenia i obniżyły koszta d ó br użytkowych. Tranzystory To właśnie niewielki, niezawodny element elektroniczny zwany tranzystorem przyczynił się do połączenia komputer ó w technologii komunikacyjnej bardziej niż jakikolwiek inny wynalazek. W 1947 John Bardeen, Walter Brattain i William Shockley wynaleźli tranzystor, kt ó ry stopniowo zastąpił masywne i podatne na uszkodzenia lampy elektronowe wykorzystywane dotąd do wzmacniania i zmieniania sygnał ó w Tranzystor i pojawiające się następnie układy scalone (kt ó re zawierają miliony tranzystor ó w posłużyły jako fundament rozwoju wsp ó łczesnej elektroniki. W 1954 roku wprowadzono popularne radio tranzystorowe, w 1958 amerykański inżynier elektronik Seymour Cray opracował oparty na tranzystorach komputer Wynalazcy tranzystora