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电子元器件的发展历程
从早期的电子管到如今的大规模集成电路,电子元器件经历了漫长的发展历程。电子管体积大、功耗高、寿命短,逐渐被半导体器件所取代。随着半导体技术的不断进步,集成电路的集成度越来越高,性能也不断提升。
四、电子元器件在日常生活中的应用
电子元器件无处不在,我们的手机、电脑、电视、汽车等各种设备中都大量使用了电子元器件。例如,手机中的芯片、显示屏、摄像头等都是由各种电子元器件组成的。汽车中的电子控制系统、音响系统、导航系统等也离不开电子元器件的支持。
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生物材料和生物芯片各种各样的电子敏感器件是由各种各样的材料制成,其中有一类是有生物活性物质的材料。这类材料制成的敏感器件,可用以测量分析各种生物化学数据。生物材料主要包括:生物酶、动植物组织、微生物膜、抗原与抗体、核酸链(DNA)等。 DNA芯片是近年兴起的热门生物芯片。将各种已知特定序列的核酸单链(常称DNA探针),以很高密度有序地固定在玻璃、硅片等固体基片上,就制成了DNA芯片。在检测作为目的物的DNA时,通常先将目的物加以标记(如放射性、荧光酶标记等)然后用DNA芯片检测目的物,经过一定化学处理,让芯片上的DNA探针与带有标记的目的物DNA进行反应。反应、不反应或不能反应都将在DNA芯片上产生相应的信号。这些信号通过检测并经电脑处理,可以得出被检测的DNA信息。目前DNA芯片已达每片集成40万条以上DNA片段。我省肇庆星湖生化公司已开始和上海合作共同开发生产DNA芯片。生物芯片对疾病检测、治疗、生物筛选以及对人工智能、生命揭示的研究将有重要的意义。
3 传感器纺织品柔韧的导电纤维应用电子传感器的原理制成的传感器纺织品,具有轻便易携带等优点,在各个领域都有广泛的应用。日本太阳工业公司用碳纤维开发了检测大应变的传感器,可用于建筑物、道路、工厂、飞机、索道等结构的诊断。4 军工纺织品未来的战争将是高技术条件下的信息化战争。在这样的战争中,作战节奏快,攻防转换频率快,战争态势瞬息万变,传统的作战装备显得严重落后。要提高现代战场中的综合作战能力,就提高获取、处理、传递信息的能力,使对战场态势的了解达到较高的水平,采用导电纤维制成的信息化服装恰好满足了这一要求。大部分导电纤维对电、热敏感,导电纤维织制成的织物能热成像设备的侦察,由此可制成热成像防护服。导电纤维与树脂、橡胶等低介电基体复合,可制成电磁波吸收材料,该材料能够吸收雷达波,躲避雷达的跟踪,实现装备隐身的目的。美国研制的变军服,就是在织物中加入了导电纤维构成的导通电路,通过控制温度使军服中的热变油墨发生变化,从而使军服的颜根据外界的环境作出相应的变化,成为一种环境反应性伪装。
纳米技术是一个更广泛的概念,就电子信息产业范围来说,纳米技术主要可以体现在三个方面。一是研制和生产纳米材料的技术;二是纳米级的加工和制作技术,例如集成电路的开发生产低于0.1um(即100纳米),将进入纳米级范围,将采用更多不同于常规的设备和原理去研制生产;三是利用纳米级物质的特性原理去制作新一代的产品,例如至今为止,电子器件都只是利用电子波粒二象性的粒子性原理,在纳米级器件将要用电子的量子效应(波动相位)原理制作量子器件,这将解决集成电路线宽限的问题,对整个信息产业的发展和前途都是无可估量的。
用导电纤维制成的导电织物具有的导电、导热、屏蔽吸收电磁波等功能,被广泛应用于电子及电力行业的导电网、导电工作服;医疗行业的电热服、电热面、电热绷带;航空、航天、精密电子行业的电磁屏蔽罩等。导电纤维可用于抗静电纺织品、防电磁辐射纺织品、智能纺织品和军工纺织品等领域。1抗静电纺织品导电纤维是以电子导电为机理的功能纤维,通过电子传导和电晕放电来消除静电。由于纤维内部含有自由电子,其抗静电特性无湿度依赖性;导电纤维的电荷半衰期短,在情况下,在短的时间内消除静电,利用导电纤维来静电的产生和危害具有广泛的环境适应性。根据导电纤维电导率大小及织物的组织结构,在一般纤维中混入0.05%~5%的导电纤维即可达到抗静电效果。用导电纤维制成的具有抗静电效果的工作服,适用于油田、石油加工、煤矿、电子工业、感光材料工业以及其他易燃易爆的场合,也适合于作为无尘无菌服或特种过滤材料等。