O primeiro microchip foi inventado em 1974. Desde então, capacidades de processamento continuam a aumentar a uma taxa exponencial. Microchips são os cérebros de todo dispositivo eletrônico existente. De relógios a calculadoras, a satélites, a computadores, esses pequenos chips respondem pelas conveniências que tornam tantas tarefas mais fáceis. Microchips são circuitos integrados que foram gravados em chips de silício, ou wafers. Os circuitos integrados transferem correntes elétricas, ou sinais, que são então convertidos em instruções por um dispositivo receptor. O conteúdo de silício do chip, junto com fios e transistores, cria um ambiente altamente condutivo para transferir eletricidade.
Existem várias maneiras diferentes de construir um microchip. Como é construído depende do uso pretendido do chip. No caso de um computador pessoal, o ingrediente principal para a maioria dos chips é silício. Silício, ingrediente principal da areia, é capaz de conduzir eletricidade ou contê-la, o que o torna material ideal como chip. Fabricantes de chips adicionam outros metais, como alumínio, cobre e ouro, para melhorar as capacidades do chip. Muitos microchips têm apenas 2 a 3 milímetros quadrados e alguns milímetros de espessura. O design real do circuito é desenhado no chip usando luz ultravioleta com um estêncil, ou máscara, como guia. Depois, componentes de fiação e transistores são construídos sobre o design. Circuitos integrados complexos podem ter múltiplas camadas de componentes interconectados embutidos. As capacidades de armazenamento e manipulação de dados dos microchips são realizadas por esses componentes de transistores embutidos. Um chip simples pode ter até 3.000 transistores. A corrente elétrica é traduzida em dados utilizáveis enviando a corrente através do circuito em uma série de cargas. As cargas realmente se tornam a linguagem necessária para comunicar com um dispositivo receptor. Lógica booleana é a linguagem usada para traduzir correntes elétricas em instruções utilizáveis para um computador. Em sua forma mais simples, lógica booleana é um código binário que usa dois valores — verdadeiro e falso, ou "ligado e desligado" — para traduzir corrente elétrica em uma mensagem utilizável.
Microchips oferecem incontáveis usos em múltiplas áreas de engenharia e tecnologia, incluindo física, ciência, óptica e biologia. Progresso feito em uma área tem efeito progressivo nas outras. Um campo particular que promete muito é a fotônica. Fotônica usa propriedades da luz como meio para transmitir informação. O campo emergente de optoeletrônica combina efeitos quânticos da luz com efeitos magnéticos de materiais semicondutores. Outro campo novo e promissor de estudo é o de nanotecnologia. Nanotecnologia trabalha no reino de átomos e moléculas. É uma nova dimensão de manufatura que busca criar novas e melhores substâncias, materiais e processos. Com nanotecnologia, cientistas estão trabalhando para criar microchips viáveis do tamanho de moléculas. Se bem-sucedidos, um mundo totalmente novo de produtos e capacidades de processamento de informação emergirá.
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