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Como funciona um microchip?

Os fatos


O primeiro microchip foi inventado em 1974. Desde então, as capacidades de processamento continuam a aumentar a uma taxa exponencial. Os microchips são os cérebros de todos os dispositivos eletrônicos existentes. De relógios a calculadoras, de satélites a computadores, esses pequenos chips são responsáveis ​​pelas conveniências que facilitam tantas tarefas. Microchips são circuitos integrados que foram gravados em chips de silício, ou wafers. Os circuitos integrados transferem correntes elétricas, ou sinais, que são então convertidos em instruções por um dispositivo receptor. O conteúdo de silício do chip, juntamente com fios e transistores, cria um ambiente altamente propício para a transferência de eletricidade.

Recursos


Existem várias maneiras diferentes de construir um microchip. Como ele é construído depende do uso pretendido do chip. No caso de um computador pessoal, o principal ingrediente para a maioria dos chips é o silício. O silício, principal ingrediente da areia, é capaz de conduzir eletricidade ou contê-la, o que o torna um material ideal como chip. Os fabricantes de chips adicionam outros metais, como alumínio, cobre e ouro, para aprimorar as capacidades do chip. Muitos microchips têm apenas 2 a 3 milímetros quadrados e alguns milímetros de espessura. O projeto real do circuito é desenhado no chip usando luz ultravioleta com um estêncil, ou máscara, como guia. Depois, os componentes de fiação e transistor são incorporados ao projeto. Circuitos integrados complexos podem ter várias camadas de componentes integrados e interconectados. Os recursos de armazenamento e manipulação de dados dos microchips são realizados por esses componentes de transistor integrados. Um chip simples pode ter até 3.000 transistores. A corrente elétrica é traduzida em dados utilizáveis ​​enviando a corrente através do circuito em uma série de cargas. As cobranças realmente se tornam o idioma necessário para se comunicar com um dispositivo receptor. A lógica booleana é a linguagem usada para traduzir correntes elétricas em instruções utilizáveis ​​para um computador. Em sua forma mais simples, a lógica booleana é um código binário que usa dois valores - verdadeiro e falso, ou "ligado e desligado" - para traduzir a corrente elétrica em uma mensagem utilizável.

Potencial


Os microchips oferecem inúmeros usos em múltiplas áreas de engenharia e tecnologia, incluindo física, ciência, óptica e biologia. O progresso feito em uma área tem um efeito progressivo nas outras. Um campo em particular que representa uma grande promessa é a fotônica. A fotônica usa as propriedades da luz como meio de transmissão de informações. O campo emergente da optoeletrônica combina os efeitos quânticos da luz com os efeitos magnéticos dos materiais semicondutores. Outro campo de estudo novo e promissor é o da nanotecnologia. A nanotecnologia trabalha no domínio dos átomos e moléculas. É uma nova dimensão de fabricação que procura criar substâncias, materiais e processos novos e aprimorados. Com a nanotecnologia, os cientistas estão trabalhando para criar microchips viáveis ​​do tamanho de moléculas. Se for bem-sucedido, surgirá um mundo totalmente novo de produtos e capacidades de processamento de informações.