sk.llcitycouncil.org
Priemysel

Najinovatívnejšie použitie kremíka

Najinovatívnejšie použitie kremíka



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.


[Zdroj obrázku: Upravené / Wikipedia]

Kremík je pravdepodobne jedným, ak nie, najdôležitejším prvkom pre vývoj humanitných vied prostredníctvom moderných dejín a priemyselnej revolúcie. Prvok objavil v roku 1824 švédsky chemik Jöns Jacob Berzelius po tom, čo vo vnútri nádoby zahrial štiepky draslíka, potom zvyšky a vedľajšie produkty vymyl. Prilepené na vnútornej strane nádoby zostal takmer čistý kremík.

Kremík sa teraz vyrába zahrievaním piesku s uhlíkom na blížiace sa teploty 2200 ° C. Je to siedmy najpočetnejší prvok vo vesmíre a jeden z najuniverzálnejších prvkov, ktoré ľudia neustále používajú a implementujú do výrobkov.

Pece

Krátko po dobe ľadovej začala nová éra ľudstva. Okolo 8 000 pred Kr Ľudia z Blízkeho východu už začali hospodáriť. S prílivom materiálov a potravín bolo treba vyvinúť nové spôsoby, ako ich dlhodobo uskladniť. Zatiaľ čo sa oheň používal pred mnohými rokmi, bol zväčša neobmedzený a dosť nebezpečný. S potrebou väčšej kontroly nad ohňom boli vyvinuté hlinené pece. Hlina s veľkým zložením Kaolinit (Al2Si2O5 (OH) 4) sa ukázal ako neuveriteľne odolný voči teplu, napriek tomu sa dal za mokra ľahko formovať. Aj keď si pece zachovali zjednodušujúcu funkčnosť, ukázali sa ako nevyčerpateľný zdroj. Rúry umožňovali skorým generáciám konzervovať potraviny a tvrdiť tehly, čo umožňovalo rast populácie, pretože bolo možné včas vyrábať štruktúrnejšie zdravé domy, ktoré by vydržali celé generácie. Veľký príliv potravín a stavebných materiálov sa mal stať neoddeliteľnou súčasťou prosperity a prežitia budúcich generácií.

Sklo

Aj keď to nemusí byť zrejmé, sklo zohralo veľkú úlohu pri rozkvete ľudstva, prvé generácie sa pri vytváraní nožov, hrotov šípov a dokonca peňazí veľmi spoliehali na prirodzene sa vyskytujúci sklo, obsidián. Prvé výroby skla sa však dajú vysledovať až do Sýrie v roku 5 000 pred n. L.Keďže očividne veľké množstvo silikónu spočívalo vo vnútri a na zemskej kôre, bolo iba otázkou času, kým niekto bude svedkom toho, ako sa skala topí a stvrdne na sklo. Aj keď sa na začiatku výroby skla ukázalo, že je neskutočne ťažké pracovať so sklom.

Pece na tavenie skla boli pomerne malé a sotva dostatočné množstvo tepla na to, aby sa sklo roztavilo. Po sýrskom vynájdení fúkacej rúry sa však výroba skla stala ľahšou, rýchlejšou a ekonomickejšou. Rímska ríša si vo veľkej miere osvojila výrobu skla a implementovala ho vo všetkých krajinách pod svojou kontrolou. Sklárski remeselníci objavili nové spôsoby, ako urobiť sklo silnejším, jasnejším a odolnejším voči zlomeninám.

Dnes sa sklo realizuje prakticky vo všetkých budovách. Dnes sa dá sklo vyrobiť tak, aby bolo takmer rovnako silné ako oceľ, dostatočne odolné na to, aby odolalo viacerým guľkám, a používa sa na výrobu elektriny. Aj keď niektoré číre materiály boli vyvinuté z plastov a dokonca aj z dreva, sklo zostáva najuniverzálnejšie a ponecháva ho ako jasnú voľbu.

Tranzistory a elektronické použitie

Bolo by nemožné diskutovať o inováciách kremíka bez toho, aby sme spomenuli jeho najpozoruhodnejšie implementácie v elektronickom svete, dokonca ani v USA - Silicon Valley. Pokiaľ ide konkrétne o tranzistory, kremík viedol k rozvoju jeho najväčších úspechov - odolných a výkonných počítačov.

Kremík nie je kov ani nekov. Patrí do rovnakej rodiny ako metaloid uhlík. Kremík demonštruje vlastnosti kovov a nekovov, schopný prenášať prúd na základe toho, či je alebo nie je nabitý alebo nie. Takto je možné získať pozíciu 'zapnutú' alebo 'vypnutú', ktorá umožňuje binárnu funkciu.

Zatiaľ čo prvé tranzistory boli vyrobené z germánia, ich obmedzenie prevádzkových teplôt a problémy s únikom prúdu v „vypnutom“ stave vážne bránili ich operačnému potenciálu. Napriek tomu, že sa s kremíkom pracuje ťažšie, vysoko čistý „polovodičový“ kremík umožňuje zariadeniam pracovať od -55 do 125 ° C, čo predstavuje významné zlepšenie výpočtového potenciálu. V roku 1954 chemik Bell Labs Morris Tanenbaum vyvinul prvý funkčný kremíkový tranzistor, ktorý navždy zmenil svet počítačov.

Solárne bunky

Kremík sa stal hlavným kontaktným bodom pre vedcov aj inžinierov. Na začiatku roku 1954 inžinier Daryl Chapin a fyzik Gerald Pearson pracovali na konkrétnej metóde, pri ktorej bola vrstva atómov bóru difundovaná do doštičiek kremíka typu n, ktoré následne vytvorili veľké plochy spojov p-n, ktoré sa nachádzali mierne pod povrchom. Osvetlenie svetelného zdroja na križovatkách generovalo silný elektrický prúd na základe fotovoltaického javu, ktorý objavil Ohl v roku 1940 (míľnik z roku 1940). Prístroj bol schopný udržať približujúcu sa účinnosť 6 percent. Nové zariadenie dostalo názov „solárna batériaPred 50. rokmi sa solárne články už začali využívať vo veľkom meradle a dodávali energiu vidieckym telefónnym systémom a vesmírnym satelitom.

Dnes je kremík implementovaný prakticky v každom projekte. Všestrannosť kremíka mu umožňuje odolávať teplu pri zachovaní metaloidných vlastností, čo umožňovalo výrobu tranzistorov. Teraz sa kremík stal neoddeliteľnou súčasťou elektroniky a stále sa intenzívne implementuje v stavebných výrobkoch. Kremík je najuniverzálnejší materiál na svete, je najdôležitejším prvkom na Zemi. S ním bolo mnoho, ak nie väčšina svetových noviniek vytvorených predovšetkým vďaka objavu kremíka.

POZRI TIEŽ: Silikónové puzdro G-Pad pridáva tlačidlá Gameboy do vášho iPhone

Napísal Maverick Baker


Pozri si video: How to drill a hole in ceramic tiles - Jak vrtat otvor do obkladů a dlažeb