II. 1. İletişim Faydaları

Telefonun gelişimi1876’da Alexander Graham Bell telefonu bulduğundan beri, telefon anında tüm dünyaya sunulan iletişim aracı olarak modern yaşamın esası haline gelmiştir. İlk iki taraflı sesli iletişim 1926 yılında Atlantik Okyanus’unu aşarak gerçekleştirilmiş, ve ticari telefon servisi (radyo kullanımı) New York ve Londra arasında 1927’de başlamıştır. AT&T uluslar arası telefon servisini 1935’de piyasaya sürmüşlerdir. Okyanus aşırı telefon servisi 1956 yılında denizaltı kablolar aracılığıyla yürütülmeye başlanmış ve 1962’ye kadar iletişim uyduları aracılığıyla yürütülmüştür. Günümüz kimya mühendisleri bakır tellerden fiber optiklere, santrallerden uydulara ve bölgesel ağlardan İnternete birçok yeniliği bize sunmaktadır.

Kablosuz İletişimCep telefonları ve elektronik çağrı cihazları baskılı ve birleşik devrelere, gelişmiş malzemeler ve kimya ile geliştirilmiş minyatürleştirme teknolojisine bağlıdır. AT&T Laboratuarları 1940’lı yıllarda taşınır araç telefonları geliştirmiş, fakat iletişim kanallarının sınırlı olması sebebiyle rağbet görmemişlerdir. 1980’lerde birçok gruba ayrılan kablosuz iletişim, kullanıcılar hareket ettikçe otomatik olarak değişen, tekrar kullanılabilen cep telefonları büyük ilerlemelerdendir. Kimya da cep telefonları için tekrar şarj edilebilir, lityum-iyon bataryaları gelişimi önemli bir rol oynamaktadır. 

Faks teknoloji ve elektrostatik baskıAlman kâşif Arthur Korn ilk resmi elektronik olarak 1902’de aktarmasına rağmen, fonksiyonel ilk faks makinesi 1924’de tanıtılmıştır. Telefotografi de resim aktarımı için telefon devrelerine adapte edilmiştir: Bir fotoğraf slaydı görüntü gölgelerini içeren elektrik sinyaline taranmaktadır. Bu veriler telefon aracılığıyla fotoğraf negatif film kâğıtlarına alınarak iletilmekte ve karanlık odada geliştirilmektedir. 1949’da bir görüntünün tam kopyasını elde etme olanağı sağlayan elektrostatik baskı tanıtılmıştır. Yeni tonerleri ve mürekkepleri, gelişmiş kâğıt teknolojisi ve organik fotoreseptör teknolojisini içeren faks teknolojisindeki kimyasal yenilikler 1970’li yıllarda tanıtılmıştır. 

Lazer ve fiber optiklerŞuan lazer-üretim ışıkları ile bilgileri taşımak için altyapı sağlayan saf cam fiberler yenilikçi teknik başarılardır. Kimyager araştırmacılar ilk optik fiberi 1970 yılında keşfetmişlerdir. Fiber optikler daha sonra birleşik öğeler olarak imal edilmiş ve yüklenmiştir. İlk ışık dalga sistemi ses, veri ve video servisi sağlamak için bir ağ üzerinden 1977’de yüklenmiştir. Günümüzde, basit bir fiber-optik kablo milyonlarca telefon konuşmasını, verileri ve video görüntülerini iletebilmektedir. 

Telefotografi

Santral

II. BİLGİ VE İLETİŞİMİNDEKİ TEKNOLOJİK AŞAMALAR

II. BİLGİ VE İLETİŞİMİNDE TEKNOLOJİNİN KİLOMETRE TAŞLARI

Bilgisayarların gelişimiKimya mühendisleri programlama devrimini körüklemişler ve bilgisayarları daha hızlı, güçlü ve etkili hale getirebilmek için calismalarina devam etmişlerdir. 1939’da ilk elektronik bilgisayarlar lowa Eyalet Üniversitesinde keşfedilmiştir. Programlanabilir hesap makineleri iki değerli numaraları (1 ve 0) ve Boolean mantığı (doğru-yanlış) ile 1940’lı yıllarda ortaya çıkmıştır. 1946’da ENIAC, ilk elektronik dijital bilgisayar işleyişe girmiş ve ilk mini bilgisayar 1962’de ortaya çıkmıştır. 1971’de Intel Şirketi, tüketici kullanımı için kendi popüler 4004 4-bit mikroişlemcisini sunmuş ve kişisel bilgisayar marketi patlamıştır. Günümüzde, yenilikler transistorlarda, birleşik öğelerde, veri depolama aletlerinde ve gelişmiş malzemelerde devam etmektedir.

Yarıiletken teknolojisiKimya; günümüz bilgisayarlarını, aksesuarlarını ve iletişim araçlarını güçlendirmek için yarıiletkenlere silikon ve germanyum transferini mümkün kılmaktadır. Metallerle zıt olan yarıiletkenler, yüksek sıcaklıklarda iletkenliklerini arttıran bir malzeme sınıfıdır. Bu yarıiletkenler fazla ya da eksik elektron oluşturma eğilimi de gösterirler. Bilgisayar çipleri ve birleşik devreler yarıiletkenlerden yapılmaktadır. Yarıiletkenler elektronik bileşenleri daha kısa, hızlı ve enerji-verimli hale getirmektedir. Yarıiletken endüstrisindeki kimyagerler bileşenlerin kalite kontrollerini, optimizasyonu, arıza giderme ve mikroelektronik aletlerde yenilikler sağlamaktadır.

Silikon çipler ve birleşik devreler1947’de araştırmacılar John Bardeed, William Shockley, ve Walter Brattain silikon boyunca akan elektriğin seçici olarak kontrol edilebileceğini belirtmişlerdir. Silikon çiplerin, birleşik devrelerin ve mikroişlemcilerin sonraki eserleri günümüz yüksek-hızlı, etkin bilgisayarları mümkün hale getirmektedir. Transistorları, rezistörleri, kondansatörleri ve hafıza çiplerini içeren silikon çipler (1961) silikon devre levhası üzerinde bir katman şeklinde kurulur, daha sonra çok basamaklı kimyasal işlemlere maruz kalır. 1967’de ilk elde tutulan hesap makinesi bir birleşik devre, birçok transistor ve diğer elektronik bileşenleri içeren küçük elektronik alet kullanılarak kurulmuştur. 1980’lerde birleşik devreler bilgisayarlara uygulanmıştır. 

John von Neumann ve

ENIAC

II.2. Bilgisayar Teknolojisi

ENIAC

Bir n-tip yarıiletken (elektron fazlalığı)

Bir p-tip yarıiletken (elektron eksikliği)

II. BİLGİ VE İLETİŞİMİNDE TEKNOLOJİNİN KİLOMETRE TAŞLARI

II.3. Bilgisayar Teknolojisi

Gözleme ve görüntüleme teknolojileriSon yıllarda bilgisayar görüntüleme teknolojisinde etkileyici gelişmeler olmuştur. Yüksek-çözünür renk grafik ekranları çoğunlukla televizyon katot ışın tüplerine bağlıdır. Alternatif görüntüleme teknolojileri dizüstü bilgisayarlar ve notebook bilgisayarlar için düz ekran görüntüleri içermektedir. Sıvı kristal görüntüler (LCD) 1969’da keşfedilen organik kimyasallara bağlıdır. Sonraki gelişmeler, kendi transistorlarını benzer elementleri ile yürüten ince-film transistorlar sıvı kristal görüntülemeleri içermektedir. Kimyagerler sıvı kristal malzemeleri, renk filtrelerini, polimer yerleşim katmanları, kalıplanmış-plastik ışık dağıtım levhaları ve plazma görüntü teknolojisi geliştirmiştir.

Bilgi depolamaBilgiler kayda geçirilmeli, böylece istenilen zamanda kullanılması ve tamamen ayarlanması gerektiğinde erişilebilmektedir. Kimyasal yenilikler yüksek kaliteli, kullanımı kolay ve pahalı olmayan kayıt ortamı sağlamaktadır. Kayıt kapasiteleri (yüksek çözünürlük, yüksek hız ve renk), fotografik filmler, manyetik ses kayıtları ve dijital görüntülerdeki buluşlar kayıt aletlerindeki gelişmelere katkı sağlamaktadır. 1955’de Amerikan kaşifi ve bilgisayar öncüsü olan Reynold Johnson bilgisayar verilerini saklamak için ilk disk sürücüsünü geliştirmiştir. Özellikle bilgisayar diskleri, manyetik bantlar ve CD-ROM’larla (1984) ilgili birçok gelişme elde edilmiştir.

İletişim uydularıgelişiminde önemli bir rol oynamaktadır. Günümüzde 1960’lı yıllara kadar, Kuzey Amerika ve diğer kıtalar arasındaki sesli iletişim çok pahalıydı. 1962’de Telstar, dünyanın ilk aktif iletişim uydusu yörüngeye gönderilmiştir. Yapısal malzemeleri (metal alaşımlar, plastik ve diğer gelişmiş malzemeler), bilgisayar ve elektronik bileşenler ve yakıt teknolojisi sağlayan kimyagerler bu uyduları fırlatmak için gereklidirler. İletişim uyduları, 1990’lı yıllara kadar uluslar arası ve milli mesafeler arasında çağrılar ve televizyon iletişim, iletişim uyduları dijital televizyonlarla ev uydu çanak atılımlarını direk olarak içeren televizyon iletişiminde artan bir role sahiptir. 

Yörüngedeki GPS uyduları

GPS uyduları üretimi

II. BİLGİ VE İLETİŞİIMİNDE TEKNOLOJİNİN KİLOMETRE TAŞLARI

Filmler1927’de Jazz Singer senkronize söyleme ve diyalogları ile ilk sunulan uzun film olmuştur. 1930’lu yılların sonlarından itibaren, Technicolor firması işlemlerini gerçekleştirmiş ve ilk renk özellikleri büyük bir ilgi odağı haline gelmiştir. Film kimyası basit malzemeler, kimyasal çözeltiler içeren bir seri buluşa ve ışığa tutulmaya gereksinim duymaktadır.

Televizyon1926’da, Scotsman John Logie Baird mekanik bir televizyon sistemi kullanarak ilk olarak televizyonu herkesin önünde görüntülemiş, Nipkow diskin 1883’de patenti alınmıştır. 1927’den sonra Philo T. Farnsworth katot ışın tüpü kullanarak (1897’de keşfedilen) ilk televizyon görüntüsünü aktarmıştır. Sonraki yirmi yılda elektronik ve kimyadaki vakum tüp dönemi tüp içerisindeki elektrotlar ve kontrol elementleri için benzersiz malzemeler katkı sağlamaktadır. 1950’lerden sonra birleşik devreleri (1958) içeren birçok yenilik yapılmıştır. Sonraki on yıl katı-durum görüntü aletlerini, minyatürleştirme ve çeşitli elektronik gelişmeleri getirmiştir.

FotoğrafçılıkFotoğrafçılık ve film teknolojisi bize ve hayatımızdaki insanlara en önemli deneyimleri kaydetme olanağı sağlar. Kimya; gelişmiş basit malzemelerin, değişik kimyasal çözeltilerin bulunuşu ve ışığa maruz kalma ile kameraların tüm çeşitleri için filmi geliştirmiştir. 1950’li yıllardaki flaş-ünitesi ile yapılan küçük kameralar için alkali mangan bataryaları içeren batarya gelişimi kameranın ününe katkı sağlamaktadır. Filmleri, elektronikleri ve bataryaları değiştirilebilir hale getirmek Eastman Kodak’ın popülerliğinin 1963 yılındaki girişimi 1970’ten sonraları 50 milyonun üzerinde satışı ile film kartuşlu İnsamatik kameralara olanak sağlamaktadır.

Nipkow disk ve kâşifi Paul Nipkow patentini aldigi yılda.

II. 4. Eğlencedeki Gelişmeler

II. BİLGİ VE İLETİŞİMİNDE TEKNOLOJİNİN KİLOMETRE TAŞLARI

II. 5. Elektroniklerdeki Yenilikler

Tüketici elektroniklerin gelişimiElektronik malzemeler ve mikroelektornik aletler; CD çalarlar, televizyonlar, bilgisayarlar, dijital kameralar ve kablosuz aletler gibi sayısız modern ürünlerin kalbidir. Kimya mühendisleri vakum tüplerden transistorlara ve birleşik devrelere elektronikleri daha küçük, güçlü, enerji-verimli ve ucuz yapmaktadır. Yeni malzemeler, yüksek saflıkta malzeme üretimi için işlemler, yarıiletkenlerin yapımı için işlemler kompleks elektronik devreler içinde birleşebilen geniş aralıklardaki elektronik aletler için yeni kapasiteler sunan transistorlar ve birleşik devreler gibi bileşenler içinde sonuçlanmaktadır.

Gelişmiş sentetik malzemelerTüketici elektronikleri, cep telefonları ve kişisel bilgisayarlar hassas elektronik bileşenleri korumak için zorlu, dayanıklı, yalıtkan plastiklere dayanmaktadır. Plastikler yalıtkan özellikleri nedeniyle elektronik uygulamalarda temel ürünlerdir; elektriksel akımı oluşturan elektron akışı plastik moleküler yapısına hemen nüfuz edememektedir. Molekül yapılarının değiştirilmesi ve yenilerinin oluşturulması aracılığıyla, kimyagerler ve mühendisler güçlü ve esnek yeni malzemeler üretmektedir. Bu gelişmeler etkin direnç geliştirir, toplam alet ağırlığını azaltır ve tüketici ürün maliyetlerini azaltırlar

TransistorlarDiğer basit gelişmelerden daha fazla bilgisayar ve iletişimin birleşimine olanak sağlayan, küçük ve güvenilir olan elektronik bileşen transistor olarak adlandırılır. 1947’de, John Bardeen, Walter Brattain, ve William Shockley transistoru keşfetmişler ve sinyalleri yükseltmek ve değiştirmek için kullanılan, ağır, kırılgan vakum tüplerin yerini yavaş yavaş almaktadır. Transistorlar ve sonraki birleşik devreler (milyonlarca transistor içeren) modern elektronik gelişim temeli olarak sunulurlar. 1954’lerde sonra geniş çapta popüler hale gelen transistor radyolar tanıtılmış ve 1958’lerde bir Amerikan elektrik mühendisi olan Seymour Cray transistorlu bilgisayar geliştirmiştir.

Transistorların kâşifleri