一部手机内部有若干诺贝尔奖应用?
摘要:普通使用的手机看似苟简,其中包含了好多科学家的伟大创新,这些创新不仅为当代智妙手机的出现提供了本事基础,也激动了转移通讯和电子设立的发展。并且有些创新也取得了诺贝尔奖,...
普通使用的手机看似苟简,其中包含了好多科学家的伟大创新,这些创新不仅为当代智妙手机的出现提供了本事基础,也激动了转移通讯和电子设立的发展。并且有些创新也取得了诺贝尔奖,以下为其中的几项取得诺奖的创新:
晶体管本事
晶体管本事是当代电子本事的基石,它改换了电子设立的发展轨迹,稀薄是对转移设立如智妙手机、规画机、电视等的革新产生了久了影响。晶体管的发明不仅使得电子设立或者微型化、低功耗和高遵循,并且为其后的集成电路(IC)本事奠定了基础。
1956 年诺贝尔物理学奖授予了好意思国加利福尼亚州贝克曼仪器公司半导体试验室的威廉·肖克利(William Shockley)、好意思国伊利诺斯州乌尔班那伊利诺斯大学的约翰·巴丁(John Bardeen)和好意思国纽约州贝尔电话试验室的沃尔特·布拉坦(Walter Brattain)。获奖情理是“他们对半导体的盘考和晶体管效应的发现”。
晶体管的发明是 20 世纪中世科学本事界限具有划期间敬爱的大事。与电子管比较,晶体管具有体积小、耗电省、寿命长、易固化等优点。这一发明使电子学发生了根人性的变革,加速了自动化和信息化的设施,对东谈主类社会的经济和文化产生了不行掂量的影响。
晶体管的发明不仅激动了通讯本事的发展,还为集成电路的出现和发展铺平了谈路,从而促进了当代规画机、手机等设立的微型化和高效化。它的无为应用也奠定了当代电子科技的基础,险些整个当代电子设立中的中枢部件——包括手机芯片、规画机处理器等——齐依赖于晶体管本事。
激光本事
激光本事(Laser Technology)是指通过特定的阵势产生、增强和应用光的本事。激光的发明和应用激动了许多界限的科技逾越,尤其在通讯、医学、工业、文娱等方面发达了贫瘠作用。激光本事的基础旨趣和关联应用不仅促进了本事革新,还激动了许多关联行业的蕃昌发展。
1964 年诺贝尔物理学奖一半授予好意思国马萨诸塞州坎布里奇的麻省理工学院的查尔斯・汤斯(Charles Hard Townes),另一半妥洽授予苏联莫斯科苏联科学院列别捷夫物理盘考所的尼古拉・根纳季耶维奇・巴索夫(Nikolay Gennadiyevich Basov)和亚历山大・米哈伊洛维奇・普罗霍罗夫(Aleksandr Mikhailovich Prokhorov)。该奖项是为了犒赏他们在量子电子学方面的基础使命,这些使命导致了基于微波激射器和激光旨趣制成的飘扬器和放大器。
原子钟本事
原子钟本事是基于原子能级之间的特定频率飘扬来保捏时候的高精度测量用具。与传统的机械钟或石英钟比较,原子钟具有极高的准确性,是现时最精准的时候测量设立之一。原子钟的使命旨趣依赖于原子或离子在特定能级之间的跃迁所产生的放射频率,这些频率卓著郑重,不错当作时候的标准。
1989年诺贝尔物理学奖授予了诺曼·F·哈姆斯坦(Norman F. Ramsey)和汉斯·盖尔(Hans G. Dehmelt)以及朱利安·施温(Julian L. Hall),以犒赏他们在原子物理学界限,稀薄是在超高精度时候测量、原子钟以及量子力学测量方面的孝敬。
这三位科学家的盘考效果和本事,使得原子钟的精度大幅普及,并为当代科学、通讯、导航(如GPS系统)等界限带来了鼎新性的进展。尤其是哈姆斯坦提议的“离别共振本事”,这项本事让原子钟的精度或者达到现时的量级,从而激动了对时候和频率的更精准测量。
液晶旨趣
液晶(Liquid Crystal,简称LC)是一种介于液体和固体之间的物资,具有私有的光学性质。液晶的分子在一定要求下不错像液体相通流动,但它们的分子结构和枚举却具有某些有序性,雷同于固体晶体的结构。液晶频繁用于领会本事中,稀薄是在液晶领会器(LCD)中。
1991 年的诺贝尔物理学奖授予了法国的皮埃尔-吉勒·德热纳(Pierre-Gilles de Gennes)。他的获奖情理是“发现了盘考苟简系统中有序表象的法子不错实行到更复杂的物资形态,尤其是液晶和团员物”。
这一盘考效果不仅关于默契液晶和团员物的物感性质具有贫瘠敬爱,也为关联界限的盘考和应用提供了表面基础,激动了液晶领会本事、高分子材料科学等界限的发展。德热纳的孝敬使得东谈主们对复杂物资的性质和行为有了更深入的意识,对当代物理学的发展产生了久了的影响。
集成电路
集成电路(Integrated Circuit,简称IC) 是当代电子本事的基石之一,它通过将巨额的电子元件(如晶体管、电阻、电容等)集成在一块小小的半导体芯片上,极地面提高了电子设立的功能性、可靠性与效率,同期也激动了微型化和高性能设立的普及。
在集成电路界限,最闻明的诺贝尔奖取得者是杰克·基尔比(Jack St. Clair Kilby)。他在2000年取得诺贝尔物理学奖。1958年,杰克·基尔比加入德州仪器公司,并在同庚研制出天下上第一块集成电路,并肯求了专利。其时,跟着电路系统束缚推广,电子元件越来越大,资本也很高,奈何收缩元件体积、裁减资本成为应用上的大问题。基尔比诳骗单惟一派硅作念出竣工的电路,把电路缩到极小,创举了电子本事历史的新纪元。
这一发明为当代信息本事奠定了基础,也使多样电子居品向草率短小与多功能发展。天然在基尔比之前也关联于集成电路的构念念,但他是第一个到手终了并肯求专利的东谈主。诺贝尔奖评审委员会对基尔比的评价是:“为当代信息本事奠定了基础”。他的发明不仅激动了半导体产业的发展,也深刻地改换了东谈主们的生存阵势。
电脑磁盘本事
电脑磁盘本事是指通过磁性存储介质存储和读取数据的本事。它是规画机存储系统的贫瘠构成部分,尤其在规画机的早期和中期发展历程中,磁盘本事起到了要道作用。
2007 年诺贝尔物理学奖被授予法国物理学家阿尔贝·费尔(Albert Fert)和德国物理学家彼得·格伦贝格(Peter Grünberg),以犒赏他们在巨磁电阻效应(Giant Magnetoresistance,GMR)方面的寂寞发现。
巨磁电阻效应的发现具有环节敬爱,它被用于开导研制用于硬磁盘的体积小而理智的数据读取头。这一本事激勉了硬盘的“大容量、微型化”鼎新,使得存储密度大幅提高,如今札记本电脑、音乐播放器等各种数码电子居品中所装备的硬盘,基本上齐应用了巨磁电阻效应。
录像头的CCD(电荷耦合器件)本事
CCD(电荷耦合器件,Charge-Coupled Device) 是一种用于图像捕捉和转机的电子元件,无为应用于数码相机、录像机、天文不雅测、医学影像等界限。CCD通过将光信号转机为电信号,使得图像或者被数字化处理,是早期数码摄影和视频设立中常见的图像传感本事之一。
WiFi 献媚的光纤本事
WiFi献媚的光纤本事是指通过献媚光纤通讯本事和**无线局域网(WiFi)**的上风,来提供更快速、更郑重的互联网献媚。光纤本事当作一种高速、高带宽的传输本事,不错灵验普及WiFi网罗的性能,尤其是在带宽需求较高、数据传输速率要求较高的环境中。
以上两项本事齐和2009 年诺贝尔物理学奖关联,以前的诺贝尔物理学奖授予了英国华侨科学家高锟以及好意思国科学家威拉德・博伊尔和乔治・史姑娘。高锟因在 “关联光在纤维中的传输以用于光学通讯方面” 取得了坎坷性建树而取得一半奖金。他在 1966 年发表了题为《光频率介质纤维名义波导》的论文,创举性地提议光导纤维在通讯上应用的基本心趣,指出只平允置好玻璃纯度和因素等问题,就或者诳骗玻璃制作光学纤维从而高效传输信息,激动了光纤通讯的发展,被誉为 “光纤之父” 。威拉德・博伊尔和乔治・史姑娘因共同发明半导体成像器件 —— 电荷耦合器件(CCD)图像传感器而共享另一半奖金。1969 年,他们在贝尔试验室共同发明了 CCD 图像传感器,该传感器好似数码摄影机的电子眼,通过用电子拿获色泽来替代以往的胶片成像,摄影本事由此得到透彻革新,此外,这一发明也激动了医学和天体裁等界限的发展。
液晶屏后头的 LED(发光二极管)本事
液晶屏后头的 LED(发光二极管)本事,频繁称为LED背光本事,是当代液晶领会器(LCD)中至关贫瘠的一部分。液晶自身无法发光,它需要外部光源来照亮领会的图像。LED背光本事通过使用发光二极管(LED)当作光源来照亮液晶屏,从而变成领会图像。LED背光比传统的冷阴极荧光灯(CCFL)背光本事具有许多上风,如更薄、更节能、亮度更高、色调更丰富等。
2014年的诺贝尔物理学奖授予了三位科学家:红旗·阿卡萨基(Isamu Akasaki)、早川刚(Hiroshi Amano)和中村修二(Shuji Nakamura),以犒赏他们在**蓝色发光二极管(LED)**的发明和发展方面作出的不凡孝敬。蓝光LED是当代全色LED本事的基础,关于领会本事(如LCD背光)和照明界限(如LED灯泡)具有鼎新性影响。
孝敬:
蓝光LED的发明:阿卡萨基、早川和中村通过不同的盘考路子,到手开导了蓝色LED。这一本事的坎坷使得或者通过红、绿、蓝三种LED的组合终了全彩领会,进而激动了LED电视、背光本事以及当代高效照明的发展。LED背光的要道影响:蓝光LED的出身使得液晶领会器或者使用愈加高效、节能的背光源,而不是传统的CCFL(冷阴极荧光灯)。这激动了液晶领会器的普及和电视、电脑领会器、手机、平板电脑等设立的草率化和能效普及。
锂电板本事
锂电板本事是当代动力存储本事中卓著贫瘠的一项创新,无为应用于手机、札记本电脑、电动汽车等设立中。锂电板以其高能量密度、长使用寿命、轻便性和较低的自放电率等优点,成为了转移电子设立和清洁动力本事的中枢构成部分。
2019年,诺贝尔化学奖授予了三位科学家:约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough)、斯坦利·威廷厄姆(Stanley Whittingham)和吉野彰(Akira Yoshino),以犒赏他们在锂电板的发明和开导中的孝敬。斯坦利·威廷厄姆(Stanley Whittingham)最早在1970年代提议了使用锂当作电板负极材料的看法,并开导了第一个可充电的锂电板。约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough)改造了锂电板的正极材料,提议了使用钴酸锂(LiCoO₂)当作正极材料的决议,这大大提高了电板的能量密度,使顺应代锂电板成为可能。吉野彰(Akira Yoshino)开导了基于石墨负极的锂离子电板设想,并在此基础上终判辨锂电板的生意化应用。
这三位科学家的使命为当代便携电子设立、电动汽车以及可再灵活力存储本事提供了中枢动力存储本事,激动了寰球动力鼎新。
通过多个界限的诺贝尔奖建树,手机得以在多个方面取得巨猛进展。
这些诺贝尔奖建树和关联本事坎坷平直激动了智妙手机的普及和功能发展,成为当代社会不行或缺的设立。