Jak funguje mikročip?

První mikročip byl vynalezen v roce 1974. Od té doby se možnosti zpracování neustále zvyšují exponenciální rychlostí. Mikročipy jsou mozky všech existujících elektronických zařízení. Od hodinek, přes kalkulačky, satelity až po počítače, tyto malé čipy představují vymoženosti, které usnadňují tolik úkolů. Mikročipy jsou integrované obvody, které byly vyleptány na křemíkové čipy nebo destičky. Integrované obvody přenášejí elektrické proudy neboli signály, které jsou následně přijímacím zařízením převáděny na instrukce. Obsah křemíku v čipu spolu s dráty a tranzistory vytváří vysoce příznivé prostředí pro přenos elektřiny.

Existuje řada různých způsobů, jak vytvořit mikročip. Způsob jeho sestavení závisí na zamýšleném použití čipu. V případě osobního počítače je hlavní složkou většiny čipů křemík. Křemík, hlavní složka písku, je schopen buď vést elektřinu, nebo ji obsahovat, což z něj dělá ideální materiál jako čip. Výrobci čipů přidávají další kovy, jako je hliník, měď a zlato, aby zlepšili schopnosti čipu. Mnoho mikročipů má pouze 2 až 3 milimetry čtvereční a několik milimetrů tlusté. Vlastní návrh obvodu je nakreslen na čip pomocí ultrafialového světla pomocí šablony nebo masky jako vodítka. Poté se do návrhu zabudují elektroinstalace a tranzistorové součástky. Složité integrované obvody mohou mít více vrstev zabudovaných, vzájemně propojených součástek. Ukládání dat a manipulační schopnosti mikročipů zajišťují tyto vestavěné tranzistorové součástky. Jednoduchý čip může mít až 3000 tranzistorů. Elektrický proud je převeden na použitelná data odesláním proudu obvodem v sérii nábojů. Poplatky se ve skutečnosti stávají jazykem potřebným pro komunikaci s přijímacím zařízením. Booleovská logika je jazyk používaný k převodu elektrických proudů do použitelných instrukcí pro počítač. Ve své nejjednodušší podobě je booleovská logika binární kód, který používá dvě hodnoty – true a false, neboli „on a off“ – k převodu elektrického proudu do použitelné zprávy.

Mikročipy nabízejí nesčetné využití v rozmanitých inženýrských a technologických oblastech, včetně fyziky, vědy, optiky a biologie. Pokrok dosažený v jedné oblasti má progresivní účinek na ostatní. Jedním z konkrétních oborů, které jsou velkým příslibem, je fotonika. Fotonika využívá vlastnosti světla jako média pro přenos informací. Vznikající obor optoelektroniky kombinuje kvantové efekty světla s magnetickými efekty polovodičových materiálů. Dalším novým a slibným studijním oborem je nanotechnologie. Nanotechnologie funguje v oblasti atomů a molekul. Je to nová dimenze výroby, která se snaží vytvářet nové a vylepšené látky, materiály a procesy. S nanotechnologií vědci pracují na vytvoření životaschopných mikročipů o velikosti molekul. Pokud bude úspěšný, objeví se zcela nový svět produktů a možností zpracování informací.