sv.llcitycouncil.org
Industri

De mest innovativa användningarna av kisel

De mest innovativa användningarna av kisel



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.


[Bildkälla: Redigerad / Wikipedia]

Kisel är utan tvekan ett, om inte, det viktigaste elementet för humaniorautvecklingen genom modern historia och den industriella revolutionen. Elementet upptäcktes 1824 av den svenska kemisten Jöns Jacob Berzelius efter att han upphettat kaliumflis i en behållare och sedan tvättade bort rester och biprodukter. Fast på insidan av behållaren förblev nästan rent kisel.

Kisel produceras nu genom att värma sand med kol till temperaturer som närmar sig 2200 ° C. Det är det sjunde mest förekommande elementet i universum, och ett av de mest mångsidiga element som ständigt används och implementeras i produkter av människor.

Ugnar

Strax efter istiden började en ny era av mänskligheten. Runt om 8000 f.Kr. Mellanöstern människor började redan odla. Med ett inflöde av material och livsmedel måste nya vägar utvecklas för att lagra dem under långa perioder. Medan eld användes i många år tidigare var det i stort sett obegränsat och ganska farligt. Med behov av större kontroll över eld utvecklades leraugnar. Lera, med en stor sammansättning av Kaolinit (Al2Si2O5 (OH) 4) visade sig vara otroligt värmebeständig men ändå lätt att forma när den är våt. Medan de behöll förenklad funktionalitet visade sig ugnarna vara en oförbrukbar resurs. Ugnarna tillät tidiga generationer att bevara mat och härda tegelstenar, vilket möjliggjorde för befolkningar att växa eftersom mer strukturellt sunda hus kunde produceras på ett tidigt sätt som skulle hålla i generationer. Det stora inflödet av mat och byggmaterial skulle bli en integrerad del i framtida generations välstånd och överlevnad.

Glas

Även om det kanske inte är uppenbart har glas spelat en stor roll i mänsklighetens blomning, men tidiga generationer förlitade sig starkt på naturligt förekommande glas, obsidian, för att skapa knivar, pilspetsar och till och med pengar. De första glasproduktionerna kan dock spåras tillbaka till Syrien år 5000 f.Kr.Med en uppenbarligen stor mängd silikon som finns i och på jordskorpan var det bara en tidsfråga tills någon bevittnade berget smälta och härda i glas. Även om det i början av glastillverkningen visade sig otroligt svårt att arbeta med glas.

Smältugnar för glas var ganska små med knappt tillräckligt med värme för att smälta glaset. Efter den syriska uppfinningen av blåseröret blev dock produktion av glas enklare, snabbare och mer ekonomiskt. Det romerska imperiet antog till stor del glastillverkning och implementerade det i alla länder under dess kontroll. Glashantverkare upptäckte nya sätt att göra glaset starkare, tydligare och mer motståndskraftigt mot frakturer.

Idag implementeras glas i praktiskt taget alla byggnader. Idag kan glas göras nästan lika starka som stål, tuffa för att klara flera kulor och användas för att generera elektricitet. Även om vissa klara material har utvecklats av plast och till och med trä, förblir glas det mest mångsidiga och lämnar det som det tydliga valet.

Transistorer och elektronisk användning

Det skulle vara omöjligt att diskutera innovationerna med kisel utan att nämna dess mest anmärkningsvärda implementeringar med den elektroniska världen, och till och med förtjäna sig ett namn inom USA - Silicon Valley. Specifikt när det gäller transistorer ledde kisel till utvecklingen av människans största prestationer - hållbara, kraftfulla datorer.

Kisel är inte metall eller icke-metall. Det tillhör samma familj som kol - metalloid. Kisel visar egenskaper hos metaller och icke-metaller, som kan överföra en ström baserat på om den är laddad eller inte. Således kan en "på" eller "av" position erhållas, vilket möjliggör binär funktion.

Medan de första transistorerna var gjorda av germanium, hindrade deras begränsningar av drifttemperaturer och aktuella läckageproblem i av-tillståndet allvarligt deras driftspotentialer. Trots att kisel är svårare att arbeta med möjliggör kisel med hög renhet "halvledarkvalitet" anordningar att fungera från -55 till 125 ° C - en signifikant förbättring av beräkningspotentialen. 1954 utvecklade Bell Labs-kemist Morris Tanenbaum den första funktionella kiseltransistorn som för alltid förändrade datorns värld.

Solceller

Kisel blev en viktig kontaktpunkt för både forskare och ingenjörer. I början av 1954 arbetade ingenjör Daryl Chapin och fysikern Gerald Pearson på en särskild metod där ett lager boratomer diffunderades till skivor av kisel av n-typ som i sin tur skapade stora områden med p-n-korsningar som ligger något under ytan. Att belysa en ljuskälla på korsningarna genererade en stark elektrisk ström baserat på den solcellsåtgärder som upptäcktes av Ohl 1940, (Milestone 1940). Apparaten kunde upprätthålla en närmare effektivitet 6 procent. Den nya enheten kallades "solbatteri"Före 1950-talet användes solceller redan i stor skala och gav ström till landsbygdstelefonsystem och rymdsatelliter.

Idag implementeras kisel i praktiskt taget alla projekt. Silikonets mångsidighet gör det möjligt att motstå värme och samtidigt behålla metalloidegenskaper som möjliggör tillverkning av transistorer. Nu har kisel blivit en integrerad komponent inom elektronik, medan den fortfarande är kraftigt implementerad i byggprodukter. Kisel är världens mest mångsidiga material, det är av de viktigaste elementen på jorden. Med det skapades många, om inte de flesta av världens innovationer till stor del på grund av upptäckten av kisel.

SE OCH: G-Pad silikonhylsa lägger till Gameboy-knappar till din iPhone

Skriven av Maverick Baker


Titta på videon: Arbetsglädje Ett annat ord för effektivitet