II. 1. Avances en la comunicación

El desarrollo del teléfonoDesde que Alexander Graham Bell inventó el teléfono en

II. MOMENTO HISTÓRICOS DE LA TECNOLOGÍA EN LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN

1876, éste se ha convertido en la piedra angular de lavida moderna proveyendo conexión instantáneaalrededor del mundo. La primera conversación de dosvías fue transmitida a través del Océano Atlántico en1926, y el servicio del teléfono para el comercio(utilizando el radio) comenzó entre Nueva York y Londresen 1927. La compañía AT&T lanzó el servicio de teléfonointernacional en 1935. El servicio de teléfonot á i j b bl b itransoceánico se manejaba con cables submarinos en1956, y desde el 1962, fue por satélites decomunicación. Los ingenieros químicos de hoy día noshan provisto desde cables de cobre a fibras ópticas,desde cuadros telefónicos de cable a satélites decomunicación y el Internet.

Comunicaciones inalámbricasLos teléfonos celulares y aparatos bidireccionales dependend i i i d i l d é ide circuitos integrados, materiales avanzados y técnicas parala escala en miniatura, mejorado por los químicos. Loslaboratorios AT&T desarrollaron el teléfono móvil paraautomóviles para los años 1940, sin embargo, fueron pocopopulares por la falta de canales de comunicación. Los años1980 trajo una brecha cuando las comunicacionesinalámbricas se dividieron en una serie de celdas queautomáticamente cambiaba llamadas entre individuos segúnse transmitía permitiendo que esta misma celda se

Cuadros l fó i d se transmitía, permitiendo que esta misma celda se

reutilizara. Inmediatamente, los teléfonos celulares sehicieron famosos. La química también ha jugado un papelimportante en el desarrollo de las pilas recargables de litiopara los teléfonos celulares.

Tecnología del fax y la fotocopiadoraAunque el inventor alemán, Arthur Korn transmitió la primerafotografía electrónica en el 1902, no fue hasta el 1924 que laprimera maquina de fax entró en servicio Este adoptó circuitos

telefónicos de cable

primera maquina de fax entró en servicio. Este adoptó circuitosde teléfono para la transmisión de fotos utilizando latelefotografía: una transparencia fotográfica de barrido de signoseléctricos que indicaba las sombras de la imagen. Estos datosluego se transmitían por teléfono a un negativo fotográfico paraluego desarrollarlo en un cuarto oscuro. En 1949, se introdujo lacopiadora xerográfica o fotocopiadora que permitió una replicaexacta de la imagen. Las innovaciones químicas de la tecnologíadel fax incluyó tintas y otras sustancias químicas para cambio de

Telefotografía

de a c uyó t tas y ot as susta c as qu cas pa a ca b o decolor (toners), lo que permitió la tecnología avanzada del papel ylos fotorreceptores orgánicos introducidos para los años 1970.

Láser y fibras ópticasLas fibras de vidrio puro que ahora provee lainfraestructura para llevar información vía luz producidapor láser es un logro técnico revolucionario.Investigadores químicos inventaron la primera fibra ópticaen 1970 Las fibras ópticas fuero fabricadas e instaladasen 1970. Las fibras ópticas fuero fabricadas e instaladasprontamente como componentes integrados. El primersistema que proveyó el servicio de voz, datos y video enuna red fue instalado en 1977. Hoy día, un solo cable defibra óptica puede transmitir millones de llamadastelefónicas, archivos de datos e imágenes de video.

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II.2. Tecnología de la computadora

Evolución de las computadorasLa ingeniería química ha guiado la revolución de lacomputación y continúa haciendo computadoras más ligeras,más poderosos y más económicas. En 1939, se inventó laprimera computadora en la Universidad del Estado de Iowa.Las calculadoras programables con números binarios y lógicaBoolean aparecieron para los años 1940. En 1946, ENIAC, la

ó ó ó J hprimera computadora electrónica digital, empezó operación yla primera microcomputadora debutó en 1962. En 1971, lacompañía Intel introdujo su popular microprocesador 4004 4-bit para uso del consumidor, luego explotó el mercado de lacomputadora personal. Hoy la innovación continúa contransistores, circuitos integrados de silicio “Silicon chips”,aparatos de almacenaje de datos y materiales novedosos y degran avance.

John von Neumann con la

ENIAC

ENIAC

Tecnología de los semiconductoresLa química hace posible transformar silicio y germanio ensemiconductores para dirigir la corriente a las computadoras,otros equipos electrónicos y aparatos de comunicación de hoydí L i d t l d t i lUn semiconductor tipo-p día. Los semiconductores, son una clase de material queaumenta su conductividad eléctrica a temperaturas elevadas.Estos semiconductores luego se tratan para producir unexceso o disminución de electrones. Circuitos integrados decomputadora y circuitos integrados en general se producen demateriales semiconductores. Los semiconductores facilitan elque los componentes electrónicos sean mas pequeños, masrápidos y mas eficientes energéticamente. La química en laindustria de los semiconductores provee el control de calidadU i d t ti

Un semiconductor tipo p (deficiencia de electrones)

industria de los semiconductores provee el control de calidadde componentes, los proceso optimizados y el manejo einnovaciones de aparatos microelectrónicos.

“Silicon chips” y circuitos integradosEn 1947, los investigadores John Bardeen, WilliamSh kl W lt B tt i d t l fl j d

Un semiconductor tipo- n (exceso de electrones)

Shockley, y Walter Brattain demostraron que el flujo deelectricidad através del silicio se puede controlarselectivamente. La creación subsiguiente del circuitointegrado de silicio (Silicon chip), los circuitos integrados ylos microprocesadores (computadoras de un chip) hizoposible las computadoras eficientes de alta velocidad de hoydía. Los circuitos integrados de silicio (1961) consiste detransistores, resistores, capacitores, y circuitos de memoriaconstruido sobre capas de silicio que luego se expone a unconstruido sobre capas de silicio que luego se expone a unproceso químico de una serie de pasos. En 1967, seconstruyó la primea calculadora portátil utilizando circuitosintegrados, un aparato electrónico pequeño que contieneotros componentes electrónicos. En 1980, los circuitosintegrados se aplicaron a las computadoras.

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II.3. Tecnología de la computadora

Tecnologías de las pantallas y los proyectoresg p y p yEn los años recientes se ha realizado una dramática mejoría en latecnología de proyección de las computadoras. Las pantallasgráficas a color de alta resolución son causadas principalmentepor el tubo de rayo catódico del televisor. La tecnología deproyección alterna incluye las pantallas pequeñas para lascomputadoras portátiles (laptops) y las computadoras de libreta(notebooks). Los monitores de cristales líquido (LCD por sussiglas en inglés) a base de sustancias químicas orgánicas sei t 1969 L d ll l t i t dinventaron en 1969. Luego se desarrollaron los transistores delamina fina para monitores de cristal liquido en el que cadaelemento fotográfico se expresa desde su propio transistor. Losquímicos han desarrollado materiales de cristales liquido, filtros decolor, capas alineadas de polímeros, hojas de distribución de luzde molde plástico y la tecnología del monitor plasma.

Almacenaje de informaciónEn primer lugar, la información tiene que ser grabada para luegoser retirada y utilizada a su capacidad máxima. La innovacionesquímicas aseguran que el medio para grabación sea de alta

lid d fá il d ó i A l id dcalidad , fácil de usar y económico. Avances en las capacidadesde grabación (resolución alta, mas velocidad y color); laminasfotográfica, grabaciones de audio magnéticos e imágenesdigitales han contribuido a los artefactos de grabación. En 1955,Reynold Johnson, un inventor americano y pionero de lacomputadora desarrolló el primer disco para almacenar datoscomputarizados. Otros adelantos han sido los discos para lacomputadora, cintas magnéticas y discos compactos de lectura yalmacenaje de memoria CD-ROMs (1984)almacenaje de memoria CD ROMs (1984).

Satélites de comunicaciónComunicaciones de voz ente América del Norte yotros continentes eran sumamente caros hasta losaños 1960. En 1962, Telstar, el primer satélite decomunicación mundial activo fue enviado alespacio. La química proveyó los materialesestructurales (aleaciones, plásticos y otrosmateriales avanzados), componentes decomputadora y electrónicos, además delcombustible necesario para lanzar los satélites.Los satélites de comunicación jugaron un papelimportante en la expansión de las llamadas adistancia internacional y domésticos además de lat i ió d t l i di it l l ñtransmisión de televisor digital para los años1990s. Hoy día, los satélites de comunicaciónjuegan un papel importante para la transmisión,incluyendo transmisiones en vivo en los hogares através de la televisión.

Satélites GPS en órbita

Manufactura de satélites GPS

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II. 4. Desarrollos en el entretenimiento

Películas o cinematografíaEn 1927, El cantante de Jazz (The Jazz Singer) fue la primerapelícula de largo metraje con diálogo y cancionespelícula de largo metraje con diálogo y cancionessincronizadas. A finales de los años 1930, la firma Technicolorrefinó sus procesos y el primer diseño a color fuecontemplado. La química para la cinematografía permitió unaserie de progresos involucrando materiales básicos,soluciones química y exposición a la luz..

TelevisiónEn 1926, el escosés, John Logie Baird proyectó públicamente,por primera vez, la televisión utilizando un sistema mecánicoEl disco Nipkow y su inventor de televisión conocido como el disco Nipkow, que fuepatentizado en 1883. Para el 1927, Philo T. Farnsworth habíatransmitido la primera imagen televisiva utilizando un tubo derayo catódico (inventado en 1897). Los próximos veinte añosfueron la era de los tubos al vacío en electrónica y la químicacontribuyó con los materiales para los electrodos y loselementos de control dentro del tubo. Muchas innovaciones serealizaron para los años 1950, incluyendo el circuito integrado(1958) Las próximas décadas trajo artefactos de imagen en

Paul Nipkow para el año de la patente

(1958). Las próximas décadas trajo artefactos de imagen enminiatura y varios aparatos electrónicos de mejor calidad.

FotografíaFotografíaLa fotografía y la tecnología de laminas de revelado permitió elalmacenaje de experiencias importantes en la vida de laspersonas. La química se utiliza para el revelado de cintas de todotipo de cámaras que envuelve materialess simples, distintassoluciones químicas y la exposición a luz. El mejoramiento de lasbaterías o pilas también han contribuido a la popularidad de lacámara, incluyendo las baterías alcalinas de manganeso paracámaras pequeñas con unidades integradas de destello (flash)cámaras pequeñas con unidades integradas de destello (flash).La habilidad de manejar cintas fotográficas, aparatos electrónicosy baterías condujo a la introducción de la cámara instantánea deEastman Kodak en 1963, el cual vendió sobre 50 millones para el1970.

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II. 5. Innovaciones en electrónica

Evolución de aparatos electrónicos para el consumidorEvolución de aparatos electrónicos para el consumidorLos materiales electrónicos y los artefactos microelectrónicosson el corazón de un sin numero de productos modernos, talescomo el tocador de disco compacto, el televisor, lascomputadoras, la cámara digital y los artefactos inalámbricos.Los ingenieros químicos han hecho aparatos electrónicospequeños, mas poderosos, mas eficientes energéticamente ymas económicos que incluyen desde el tubo de vacío atransistores y circuitos integrados. Nuevos materiales, losy g ,procesos para producir materiales altamente puros y laconstrucción de proceso de semiconductores han resultado enla disponibilidad de componentes, tales como los transistores ylos circuitos integrados, que pueden ser ensamblados encircuitos electrónicos complejo para proveer nuevascapacidades a un amplio rango de aparatos electrónicos.

Materiales sintéticos avanzadosLos artefactos electrónicos para el consumidor los teléfonosLos artefactos electrónicos para el consumidor, los teléfonoscelulares y la computadora personal dependen de plásticosduraderos, fuertes y aislantes para proteger los componenteseléctricos sensitivos. Los plásticos son esenciales para laaplicación electrónica por su propiedades aislantes; ya que elflujo de electrones que conduce la corriente no puede penetrarfácilmente la estructura molecular del plástico. Al manipular lasestructuras de la moléculas y producir nuevas moléculas, losquímicos e ingenieros producen materiales nuevos que son masq g p qfuertes y flexibles. Estos avances han mejorado la resistencia aimpactos, han reducido el peso total del equipo y han reducido elcosto al consumidor.

TransistoresEse pequeño dispositivo electrónico fehaciente, conocidocomo el transistor fue el que hizo posible la unión de lacomputadora y las comunicaciones. En 1947, JohnBardeen Walter Brattain y William Shockley inventaronBardeen, Walter Brattain, y William Shockley inventaronel transistor, que gradualmente reemplazó los tubos devacío voluminoso que habían sido utilizados para ampliary cambiar señales. El transistor y luego los circuitosintegrados (que contienen millones de transistores)sirvieron de base para el desarrollo de la electrónicamoderna. Para el 1954, se introdujo el popular aparatoelectrónico: el radio transistor, y para el 1958, uningeniero eléctrico americano Seymour Cray desarrollóLos inventores del ingeniero eléctrico americano, Seymour Cray desarrollóuna computadora a base de transistores,

Los inventores del transistor