iw.llcitycouncil.org
תַעֲשִׂיָה

השימושים החדשניים ביותר בסיליקון

השימושים החדשניים ביותר בסיליקון



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


[מקור תמונה: נערך / ויקיפדיה]

ניתן לטעון כי הסיליקון הוא אחד, אם לא, היסוד החשוב ביותר להתפתחות מדעי הרוח באמצעות ההיסטוריה המודרנית והמהפכה התעשייתית. היסוד התגלה בשנת 1824 על ידי הכימאי השבדי ג'ונס ג'ייקוב ברזליוס לאחר שחימם שבבי אשלגן בתוך מיכל, ואז שטף את השאריות ותוצרי הלוואי. תקוע בחלק הפנימי של המכולה נשאר כמעט סיליקון טהור.

סיליקון מיוצר כעת על ידי חימום חול עם פחמן לטמפרטורות שמתקרבות 2200 מעלות צלזיוס. זהו האלמנט השביעי ביותר בשפע ביקום, ואחד האלמנטים הרב-תכליתיים המשמשים ומופעלים כל הזמן במוצרים על ידי בני האדם.

תנורים

זמן קצר לאחר עידן הקרח החל עידן חדש של אנושיות. סְבִיב 8,000 לפני הספירה אנשים במזרח התיכון כבר החלו לחוות. עם זרם של חומרים ומזונות, היה צורך לפתח דרכים חדשות על מנת לאחסן אותם לפרקי זמן ארוכים. בעוד שהאש שימשה שנים רבות קודם לכן, היא הייתה במידה רבה בלתי מוגבלת ומסוכנת למדי. עם צורך בשליטה רבה יותר על האש, פותחו תנורי חימר. חרסית, עם הרכב גדול של קאולינייט (Al2Si2O5 (OH) 4) הוכיח שהוא עמיד בחום להפליא, אך עם זאת יכול להיות יצוק בקלות כשהוא רטוב. למרות ששמרו על פונקציונליות פשטנית, התנורים הוכיחו את עצמם כמשאב שאינו ניתן לניצול. התנורים אפשרו לדורות הראשונים לשמר מזון ולבנות קשוחות, מה שמאפשר לאוכלוסיות לגדול מכיוון שניתן לייצר בתים בריאים יותר מבניים באופן המתמשך לאורך דורות. הזרם הגדול של מזון וחומרי בניין היה אמור להפוך למרכיב בלתי נפרד בשגשוג ובקיומם של הדורות הבאים.

זכוכית

אמנם זה אולי לא מובן מאליו, לזכוכית היה תפקיד גדול בפריחת האנושות, אך הדורות הראשונים הסתמכו במידה רבה על זכוכית טבעית, אובסידיאן, כדי ליצור סכינים, ראשי חץ ואפילו כסף. עם זאת, ניתן לייחס את הפקות הזכוכית הראשונות לסוריה בשנת 5000 לפני הספירה.עם כמות גדולה מאוד של סיליקון השוכנת בתוך קרום כדור הארץ ועל גביו, זה היה רק ​​עניין של זמן עד שמישהו היה עד לסלע נמס ומתקשה לזכוכית. אמנם, בתחילת ייצור הזכוכית היה קשה מאוד לעבוד עם זכוכית.

תנורי התכת זכוכית היו קטנים למדי עם בקושי מספיק חום כדי להמיס את הזכוכית. עם זאת, לאחר המצאת צינור המכה הסורי, ייצור הזכוכית נעשה קל יותר, מהיר יותר וחסכוני יותר. האימפריה הרומית אימצה במידה רבה את ייצור הזכוכית ויישמה אותה בכל המדינות שבשליטתה. אומני זכוכית גילו דרכים חדשות להפוך את הזכוכית לחזקה יותר, ברורה יותר ועמידה יותר בפני שברים.

כיום מיישמים זכוכית כמעט בכל הבניינים. כיום ניתן להכין זכוכית חזקה כמעט כמו פלדה, קשוחה מספיק בכדי לעמוד בכדורים מרובים ולהשתמש בה לייצור חשמל. אף על פי שכמה חומרים שקופים פותחו מפלסטיק ואפילו מעץ, הזכוכית נותרה הכי תכליתית, ומשאירה אותה כבחירה הברורה.

טרנזיסטורים ושימוש אלקטרוני

אי אפשר יהיה לדון בחידושים של הסיליקון מבלי להזכיר את היישומים המדהימים ביותר שלו בעולם האלקטרוני, אפילו לא לזכות בשמה בארצות הברית - עמק הסיליקון. באופן ספציפי לטרנזיסטורים, הסיליקון הוביל לפיתוח הישגיו הגדולים ביותר של האדם - מחשבים עמידים וחזקים.

סיליקון אינו מתכת וגם לא מתכת. הוא שייך לאותה משפחה כמו פחמן - המטלואיד. הסיליקון מדגים תכונות של מתכות ולא מתכות, המסוגלות להעביר זרם על סמך אם הוא טעון או לא. לפיכך, ניתן להשיג מיקום 'מופעל' או 'כבוי' המאפשר פונקציה בינארית.

בעוד שהטרנזיסטורים הראשונים היו עשויים גרמניום, מגבלותיהם בטמפרטורות הפעילות ובעיות דליפה נוכחיות במצב "כבוי" הפריעו מאוד לפוטנציאל התפעול שלהם. למרות שקשה יותר לעבוד עם הסיליקון, הסיליקון "בדרגת מוליכים למחצה" עם טוהר גבוה מאפשר למכשירים לתפקד מ -55 עד 125 מעלות צלזיוס - שיפור משמעותי בפוטנציאל החישובי. בשנת 1954, כימאי בל מעבדות מוריס טננבאום פיתח טרנזיסטור סיליקון פונקציונלי ראשון, ששינה לנצח את עולם המחשבים.

תאים סולאריים

הסיליקון הפך למוקד מרכזי עבור מדענים ומהנדסים כאחד. בתחילת 1954 עבדו המהנדס דריל צ'אפין והפיזיקאי ג'ראלד פירסון על שיטה מסוימת בה שכבה של אטומי בורון התפשטה לרקמות של סיליקון מסוג n, אשר בתורן יצרו אזורים גדולים של צמתים פנימיים השוכנים מעט מתחת לפני השטח. הארת מקור אור בצמתים יצרה זרם חשמלי חזק על סמך האפקט הפוטו-וולטאי שגילה אהל בשנת 1940, (אבן דרך 1940). המנגנון הצליח לשמור על יעילות המתקרבת 6 אחוזים. המכשיר החדש זכה לכינוי "סוללה סולארית". לפני שנות ה -50 כבר השתמשו בתאים סולריים בקנה מידה גדול, וסיפקו חשמל למערכות טלפון כפריות ולווייני חלל.

כיום, סיליקון מיושם כמעט בכל פרויקט. הרבגוניות של הסיליקון מאפשרת לו להתנגד לחום תוך שמירה על תכונות מטאליאדיות שאיפשרו לייצר טרנזיסטורים. כעת, הסיליקון הפך למרכיב בלתי נפרד באלקטרוניקה, בעודו מיושם בכבדות במוצרי הבנייה. הסיליקון הוא החומר הרב-גוני ביותר בעולם, והוא מהאלמנטים החשובים ביותר על פני כדור הארץ. באמצעותו, רבים, אם לא רוב החידושים בעולם נוצרו בעיקר בגלל גילוי הסיליקון.

ראה גם: שרוול סיליקון G-Pad מוסיף כפתורי Gameboy לאייפון שלך

נכתב על ידי מאבריק בייקר


צפו בסרטון: איך לתקן סאב וופר מצרצר וסוף סוף לשמוע את הבסים