Inteligentne czujniki, wydajne diody LED i drukarki 3D – w ciągu ostatniego pięćdziesięciolecia rynek dystrybucji podzespołów elektronicznych i komputerowych uległ poważnym przemianom. Niektóre wynalazki z minionych dekad wytrzymały próbę czasu i są wciąż niezastąpione zarówno w domach, jak i w przemyśle.
- Akumulator
Baterie pastylkowe są stosowane w urządzeniach o niskim zużyciu energii, takich jak zegarki, pagery, aparaty słuchowe, kalkulatory, a nawet płyty główne. Mimo wynalezienia akumulatora wymienne baterie są nadal ważnym źródłem energii zarówno do zastosowań prywatnych, jak i profesjonalnych.
Co ciekawe, pierwszy akumulator powstał na początku XIX w. i był zdecydowanie większy od współczesnych urządzeń tego typu. Tzw. ogniwo Volty, wynalazek Alessandro Volty, zawierało płatki miedziane i cynkowe oraz arkusze tektury i skóry nasączone elektrolitem dla zapewnienia przewodnictwa prądu.
Akumulator, niegdyś niewytłumaczalny fenomen, jest obecnie nieodzownym źródłem energii i prawdopodobnie jednym z najważniejszych wynalazków we współczesnej historii.
- Lutownica
Lutownica pozwala łączyć ze sobą podzespoły, dzięki czemu jest nie tylko niezastąpionym narzędziem domowych majsterkowiczów, ale także znajduje szereg zastosowań w przemyśle i produkcji. Urządzenia te różnią się wielkością w zależności od zastosowania.
Obecnie w użyciu są głównie lutownice elektryczne. Zdarzają się jednak lutownice zasilane gazem lub węglem. Ten wariant lutownicy był stosowany już przez starożytnych Egipcjan i Trojan. Choć w tamtych czasach do spajania używano złota i srebra, ok. 4 tysięcy lat temu to cyna stała się preferowanym spoiwem.
W roku 1921 r. niemiecki wynalazca zaprezentował pierwszą lutownicę elektryczną, która weszła do masowej produkcji. Na przestrzeni ostatnich 90 lat wynalazek ten jest wciąż doskonalony i można go obecnie znaleźć w niemal każdej szafce narzędziowej oraz przy stanowiskach do łączenia podzespołów elektronicznych.
- Płytka drukowana
Opracowanie procesu lutowania wpłynęło na inną innowację dla przemysłu elektronicznego, a mianowicie na płytkę drukowaną. Ta przeznaczona do montażu podzespołów elektronicznych płytka powstała pod koniec lat 30. ubiegłego wieku. Przed jej wynalezieniem podzespoły były montowane w sposób niechlujny i nieustandaryzowany. Z uwagi na ręczne metody prowadzenia połączeń elektrycznych płytka drukowana mogła przetrwać w swojej pierwotnej formie do lat 50. XX wieku. Od tamtego czasu obserwujemy stały trend ukierunkowany na miniaturyzację płytek drukowanych, dzięki czemu są one obecnie stosowane nie tylko w komputerach i telewizorach, ale także w niemal każdym urządzeniu elektronicznym.
W mniej skomplikowanych rozwiązaniach płytki drukowane są zazwyczaj początkiem projektów. Za przykład takiego zastosowania może posłużyć platforma komputerowa Raspberry Pi wyposażona w pojedynczą płytkę drukowaną. Dzięki dalszym pracom rozwojowym obejmującym zwiększenie mocy obliczeniowej i powiększenie pamięci RAM, komputer Raspberry Pi oraz rozwiązania konkurencyjne, takie jak Banana Pi lub płytki Ordoid i Arduino, coraz częściej znajdują zastosowanie w przemyśle.
- Oscyloskop cyfrowy
Oscyloskop to niezastąpione narzędzie każdego elektrotechnika. Urządzenia te znajdują jednak zastosowanie także w technologii medycznej i technologii telewizyjnej.
Z uwagi na coraz większą liczbę funkcji, szybsze działanie i pojemniejszą pamięć oscyloskopy cyfrowe w znacznym stopniu wyparły z rynku swoją wersję analogową. Co więcej, oscyloskopy analogowe bazujące na technologii lampowej mają swoje wady w postaci m.in. większej podatności na błędy i wyższego poboru energii.
Choć technologię oscyloskopową opracowano na początku XX wieku, pierwszy oscyloskop cyfrowy został wyprodukowany w latach 80. przez nowojorską firmę LeCroy.
Współczesne oscyloskopy cyfrowe oferują różne zestawy funkcji i są dostępne w szerokim przedziale cenowym w zależności od zastosowania. Proste oscyloskopy cyfrowe mogą uzupełnić funkcjonalność istniejącego multimetru, z kolei bardziej zaawansowane urządzenia są wyposażone w ekran dotykowy i rejestrator danych, a ponadto obsługują wiele kanałów.
- Drukarka 3D
W ostatnich latach branża produkcyjna może w coraz większym stopniu korzystać z dobrodziejstw nieustannie doskonalonej technologii druku 3D. Możliwość precyzyjnego i efektywnego drukowania złożonych prototypów pozwala wyeliminować kilka skomplikowanych procesów produkcyjnych. Drukarki 3D są używane w tak odmiennych branżach, jak medycyna, catering i projekty prywatne.
Stereolitografię, czyli proces addytywnej produkcji elementów, w którym warstwy materiału są nanoszone w trójwymiarze, opracowano w 1981 r. i zastosowano w praktyce w 1983 r. Produkowany element znajdował się w cieczy i zanurzał się w niej stopniowo w miarę zwiększania wagi. Pierwsza drukarka 3D została wprowadzona na rynek w 1988 r i bazowała ona na metodzie spiekania laserowego.
Od tamtego czasu technologia druku 3D rozwija się i jest doskonalona, dzięki czemu drukarki 3D są dostępne w różnych konfiguracjach i wielkościach. Stale powiększa się także gama filamentów. Współczesna technologia umożliwia drukowanie m.in. ekologicznego plastiku i czekolady.
Co czeka nas w przyszłości?
Trudno jest przewidzieć, jak będzie wyglądać rynek dystrybucji podzespołów elektronicznych i komputerowych za 10, 25 lub 50 lat oraz które technologie będą istotne dla branży elektronicznej w dłuższej perspektywie.
Badacze z pewnością poświęcą kilka kolejnych lat na projekty związane z pojazdami autonomicznymi. Produkcja pojazdów tego typu z pewnością zwiększy zapotrzebowanie na różnego rodzaju czujniki i półprzewodniki. Co więcej, do zapewniania odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa pojazdów autonomicznych konieczne jest zastosowanie wydajnych diod LED.
Rozwój przemysłu 4.0 i budowanie sieci urządzeń wymaga rozwiązań bezprzewodowych, ekranów i systemów wbudowanych. Z tego względu należy oczekiwać szeregu innowacji także w tym obszarze. Przyszłość pokaże, które z nich przetrwają kolejną próbę czasu.
