Return to Video

Kako pametni telefoni stvarno rade

  • 0:01 - 0:05
    Kad sam odjurila u srednju školu
    sa svojim novim Nokia telefonom,
  • 0:05 - 0:08
    mislila sam da upravo imam
    novu, najbolju zamjenu
  • 0:08 - 0:11
    za svoj stari ružičasti walkie-talkie.
  • 0:11 - 0:13
    Osim što sada, moji prijatelji i ja
    smo mogli slati poruke
  • 0:13 - 0:15
    ili pričati jedni s drugima
  • 0:15 - 0:17
    gdje god da smo bili,
    umjesto da se pretvaramo,
  • 0:17 - 0:20
    kao kada smo trčali
    po dvorištima jedni od drugih.
  • 0:20 - 0:22
    Sada ću biti iskrena.
  • 0:22 - 0:26
    Tada, nisam puno razmišljala
    o tome kako su ti uređaji napravljeni.
  • 0:26 - 0:29
    Obično su se pojavili na Božićno jutro
  • 0:29 - 0:32
    pa su ih možda napravili vilenjaci
    u Djedovoj radionici.
  • 0:33 - 0:35
    Dopustite mi da vam postavim pitanje.
  • 0:35 - 0:38
    Što mislite tko su pravi vilenjaci
    koji prave ove uređaje?
  • 0:39 - 0:41
    Ako pitam puno ljudi koje poznajem,
  • 0:41 - 0:44
    rekli bi da su to softverski inženjeri
    iz Silicijske doline
  • 0:44 - 0:47
    koji nose majice s kapuljačom
    i rade na hakiranju koda.
  • 0:48 - 0:50
    Ali puno toga se mora
    dogoditi tim uređajima
  • 0:50 - 0:52
    prije nego što budu spremni
    za bilo koju vrstu koda.
  • 0:52 - 0:56
    Ovi uređaji počinju na atomskoj razini.
  • 0:56 - 0:57
    Pa ako mene pitate,
  • 0:57 - 1:00
    pravi vilenjaci su kemičari.
  • 1:01 - 1:03
    Tako je, rekla sam kemičari.
  • 1:04 - 1:08
    Kemija je
    junak elektroničkih komunikacija.
  • 1:08 - 1:11
    I moj današnji cilj je uvjeriti vas
  • 1:11 - 1:12
    da se složite sa mnom.
  • 1:14 - 1:16
    OK, počnimo jednostavno
  • 1:16 - 1:20
    i pogledajmo unutar
    ovih suludo ovisnih uređaja.
  • 1:20 - 1:22
    Jer bez kemije,
  • 1:22 - 1:26
    koja je autoput informacija koje volimo,
  • 1:26 - 1:29
    bi bio samo vrlo skupi,
    sjajni uteg za papir.
  • 1:31 - 1:33
    Kemija omogućuje sve ove slojeve.
  • 1:34 - 1:36
    Krenimo od zaslona.
  • 1:36 - 1:39
    Što mislite kako dobijemo
    one sjajne i živopisne boje
  • 1:39 - 1:41
    koje toliko volimo?
  • 1:41 - 1:42
    Dobro, reći ću vam.
  • 1:42 - 1:45
    Postoje organski polimeri
    ugrađeni unutar zaslona,
  • 1:45 - 1:49
    koji mogu uzeti struju i pretvoriti je
    u plavu, crvenu i zelenu
  • 1:50 - 1:52
    u kojima uživamo na našim slikama.
  • 1:53 - 1:55
    Što ako se prebacimo na bateriju?
  • 1:55 - 1:57
    Sada imamo intenzivno istraživanje.
  • 1:57 - 2:01
    Kako polazimo od
    kemijskih načela tradicionalnih baterija
  • 2:01 - 2:05
    i uparujemo ih
    s novim elektrodama, velikih površina,
  • 2:05 - 2:08
    tako da možemo pohraniti
    više naboja u manjem prostoru,
  • 2:08 - 2:11
    kako bismo mogli napajati
    naše uređaje cijeli dan,
  • 2:11 - 2:12
    dok slikamo selfije,
  • 2:12 - 2:14
    bez da moramo ponovno
    napuniti naše baterije
  • 2:14 - 2:17
    ili sjediti vezani za električnu utičnicu?
  • 2:18 - 2:22
    Što ako krenemo na ljepila
    koja sve to skupa vežu,
  • 2:22 - 2:25
    kako bi mogao izdržati
    naše često korištenje?
  • 2:25 - 2:27
    Nakon svega, kao milenijalac,
  • 2:27 - 2:30
    moram izvaditi svoj telefon barem
    200 puta dnevno da ga provjerim,
  • 2:30 - 2:33
    i u procesu, ispustiti ga dva do tri puta.
  • 2:36 - 2:38
    Ali koji su pravi mozgovi ovih uređaja?
  • 2:38 - 2:42
    Što ih pokreće da rade na način
    zbog kojih ih toliko volimo?
  • 2:42 - 2:45
    Pa, sve to ima veze
    s električnim sastavnicama i sklopom
  • 2:45 - 2:49
    koji su vezani na tiskanu ploču sklopa.
  • 2:49 - 2:51
    Ili možda više volite biološku metaforu --
  • 2:51 - 2:53
    matična ploča, možda ste čuli za to.
  • 2:55 - 2:58
    Sada, o tiskanoj pločici sklopa
    zapravo se ne govori puno.
  • 2:58 - 3:01
    I bit ću iskrena, ne znam zašto.
  • 3:01 - 3:03
    Možda zbog toga jer je najmanje seksi sloj
  • 3:03 - 3:07
    i skriven je ispod
    svih tih ostalih uglađenih slojeva.
  • 3:07 - 3:10
    Ali vrijeme je da konačno
    ovom Clark Kent sloju
  • 3:10 - 3:14
    damo Superman - vrijednu pohvalu
    kakvu zaslužuje.
  • 3:14 - 3:16
    I zato vam postavljam pitanje.
  • 3:16 - 3:18
    Što mislite što je tiskana pločica sklopa?
  • 3:20 - 3:22
    Pa, razmislite o metafori.
  • 3:22 - 3:24
    Mislite o gradu u kojem živite.
  • 3:24 - 3:27
    Imate sve ove točke interesa
    do kojih želite doći:
  • 3:27 - 3:30
    vaš dom, vaš posao, restorane,
  • 3:30 - 3:32
    nekoliko Starbucksa u svakom kvartu.
  • 3:33 - 3:36
    I tako gradimo ceste koje ih sve povezuju.
  • 3:38 - 3:40
    To je što znači tiskana pločica sklopa.
  • 3:40 - 3:43
    Osim što, umjesto imajući stvari
    poput restorana,
  • 3:43 - 3:47
    imamo prijemnike na čipovima,
  • 3:47 - 3:48
    kondenzatore, otpornike,
  • 3:48 - 3:51
    sve ove električne sastavnice
  • 3:51 - 3:54
    koje trebaju naći način
    da razgovaraju jedne s drugima.
  • 3:54 - 3:56
    I tako, što su naše ceste?
  • 3:57 - 3:59
    Pa, izrađujemo sitne bakrene žice.
  • 4:01 - 4:02
    Dakle, sljedeće pitanje je,
  • 4:02 - 4:04
    kako pravimo ove sitne bakrene žice?
  • 4:04 - 4:06
    Stvarno su malene.
  • 4:06 - 4:08
    Može li biti da odemo do željezarije,
  • 4:08 - 4:10
    pokupimo namotaj bakrene žice,
  • 4:10 - 4:13
    uzmemo neki rezač žice, malo odrežemo,
  • 4:13 - 4:17
    sve zašijemo i tada, bum --
    imamo našu tiskanu ploču sklopa?
  • 4:18 - 4:19
    Nema šanse.
  • 4:19 - 4:22
    Te žice su premale za to.
  • 4:22 - 4:25
    I tako se moramo osloniti
    na našeg prijatelja: kemiju.
  • 4:27 - 4:30
    Sada, kemijski proces izrade
    tih sitnih bakrenih žica
  • 4:30 - 4:32
    naizgled je jednostavan.
  • 4:32 - 4:34
    Počinjemo s otopinom
  • 4:34 - 4:37
    pozitivno nabijenih bakrenih kuglica.
  • 4:37 - 4:42
    Tada je dodajemo na izoliranu
    tiskanu matičnu ploču.
  • 4:42 - 4:45
    I hranimo te pozitivno nabijene kuglice
  • 4:45 - 4:47
    negativno nabijenim elektronima
  • 4:47 - 4:49
    dodajući formaldehid u smjesu.
  • 4:49 - 4:51
    I možda se sjećate formaldehida.
  • 4:51 - 4:53
    Dosta izraženog mirisa,
  • 4:53 - 4:56
    korišten za čuvanje žaba
    na satu biologije.
  • 4:56 - 4:59
    Pa ispada da može učiniti
    mnogo više od samo toga.
  • 4:59 - 5:01
    I stvarno je ključna sastavnica
  • 5:01 - 5:03
    u izradi tih sitnih bakrenih žica.
  • 5:04 - 5:08
    Vidite, elektroni na formaldehidu
    imaju nagon.
  • 5:08 - 5:11
    Žele skočiti na one
    pozitivno nabijene kuglice bakra.
  • 5:12 - 5:17
    I to je sve zbog procesa
    poznatog kao redoks kemija.
  • 5:17 - 5:18
    I kad se to dogodi,
  • 5:18 - 5:22
    možemo uzeti ove pozitivno
    nabijene kuglice bakra
  • 5:22 - 5:24
    i pretvoriti ih u svijetli,
  • 5:24 - 5:29
    sjajni, metalik i provodljiv bakar.
  • 5:29 - 5:31
    I jednom kada imamo provodljiv bakar,
  • 5:31 - 5:32
    sada kuhamo na plin.
  • 5:32 - 5:35
    I možemo omogućiti
    da sve te električne sastavnice
  • 5:35 - 5:36
    razgovaraju jedna s drugom.
  • 5:36 - 5:38
    Zato još jednom hvala kemiji.
  • 5:40 - 5:41
    I pomislimo
  • 5:41 - 5:44
    i razmislimo koliko smo
    daleko dogurali s kemijom.
  • 5:46 - 5:48
    Jasno, u elektronskim komunikacijama,
  • 5:48 - 5:50
    veličina je bitna.
  • 5:50 - 5:53
    Pa razmislimo o tome
    kako možemo smanjiti naše uređaje,
  • 5:53 - 5:57
    tako da od našeg Zack Morris mobitela
    iz 1990-e možemo doći
  • 5:57 - 5:59
    do nečega malo elegantnijeg,
  • 5:59 - 6:02
    kao što su telefoni sadašnjice
    koji nam mogu stati u džep.
  • 6:02 - 6:03
    Iako, budimo realni ovdje:
  • 6:04 - 6:07
    apsolutno ništa ne može stati
    u džepove ženskih hlača,
  • 6:07 - 6:10
    ako možete naći par hlača
    koji ima džepove.
  • 6:10 - 6:11
    (Smijeh)
  • 6:11 - 6:15
    I mislim da nam kemija
    ne može pomoći s tim problemom.
  • 6:17 - 6:20
    Ali još važnije
    od smanjivanje stvarnog uređaja je
  • 6:20 - 6:22
    kako smanjiti strujni krug u njemu,
  • 6:22 - 6:24
    i to, smanjiti ga 100 puta,
  • 6:24 - 6:28
    tako da strujni krug od mikronske mjere
  • 6:28 - 6:30
    smanjimo sve do nanometarske mjere?
  • 6:31 - 6:32
    Jer, suočimo se s tim,
  • 6:32 - 6:36
    sada svi želimo moćnije i brže telefone.
  • 6:36 - 6:40
    Pa, više snage i brže zahtijeva
    više strujnih krugova.
  • 6:41 - 6:43
    Dakle, kako ćemo to učiniti?
  • 6:43 - 6:47
    Nije da imamo neku čarobnu
    elektromagnetsku zraku za smanjivanje,
  • 6:47 - 6:50
    kao što ju je profesor Wayne Szalinski
    koristio u "Draga, smanjio sam djecu"
  • 6:50 - 6:51
    da bi smanjio svoju djecu.
  • 6:51 - 6:53
    Slučajno, naravno.
  • 6:54 - 6:55
    Ili imamo?
  • 6:56 - 6:58
    Pa, zapravo, u tom području
  • 6:58 - 7:00
    postoji proces
    koji je poprilično sličan tome.
  • 7:00 - 7:03
    I njegovo ime je fotolitografija.
  • 7:03 - 7:07
    U fotolitografiji,
    imamo elektromagnetsko zračenje,
  • 7:07 - 7:09
    ili ono što obično nazivamo svjetlom,
  • 7:09 - 7:12
    i koristimo ga za smanjivanje
    nekoliko tih strujnih krugova,
  • 7:12 - 7:15
    kako bismo ih još više
    mogli strpati u zaista mali prostor.
  • 7:18 - 7:19
    Sada, kako ovo funkcionira?
  • 7:20 - 7:22
    Pa, započinjemo s podlogom
  • 7:22 - 7:25
    koja na sebi ima
    sloj osjetljiv na svjetlo.
  • 7:25 - 7:28
    Tada je prekrijemo maskom
    koja na sebi ima uzorak
  • 7:28 - 7:30
    finih linija i oznaka
  • 7:30 - 7:34
    koje će učiniti da telefon
    radi na način na koji mi želimo.
  • 7:34 - 7:38
    Tada izložimo jako svjetlo
    i pustimo svjetlost kroz masku,
  • 7:38 - 7:41
    što stvara sjenu uzorka na površini.
  • 7:42 - 7:45
    Sada, gdje god svjetlost
    može proći kroz masku,
  • 7:45 - 7:48
    uzrokovat će događanje kemijske reakcije.
  • 7:48 - 7:53
    I to će spaliti sliku
    tog uzorka u podlogu.
  • 7:53 - 7:55
    Dakle, pitanje koje sada postavljate je,
  • 7:55 - 7:57
    kako od spaljene slike dolazimo
  • 7:57 - 8:00
    do čistih finih linija i oznaka?
  • 8:00 - 8:02
    I za to moramo koristiti kemijsku otopinu
  • 8:02 - 8:04
    zvanu razvijač.
  • 8:04 - 8:06
    Sada, razvijač je poseban.
  • 8:06 - 8:10
    Ono što može učiniti je to
    da uzme sva neizložena područja
  • 8:10 - 8:12
    i selektivno ih ukloni,
  • 8:12 - 8:15
    ostavljajući za sobom
    čiste fine linije i oznake,
  • 8:15 - 8:17
    i učini da naši minijaturni uređaji rade.
  • 8:18 - 8:22
    Dakle, sada smo koristili kemiju
    da izradimo naše uređaje
  • 8:22 - 8:25
    i koristili smo je
    da smanjimo naše uređaje.
  • 8:26 - 8:29
    Dakle, vjerojatno sam vas uvjerila
    da je kemija pravi junak
  • 8:29 - 8:30
    i mogli smo završiti tamo.
  • 8:31 - 8:32
    (Pljesak)
  • 8:32 - 8:33
    Pričekajte, nismo gotovi.
  • 8:33 - 8:35
    Ne tako brzo.
  • 8:35 - 8:37
    Jer smo svi ljudi.
  • 8:37 - 8:40
    I kao čovjek, uvijek želim više.
  • 8:40 - 8:42
    I sada želim razmisliti o tome
    kako koristiti kemiju
  • 8:42 - 8:44
    da dobijem više toga iz uređaja.
  • 8:46 - 8:50
    Upravo sada nam govore
    da želimo nešto što se zove 5G,
  • 8:50 - 8:53
    iliti obećana
    peta generacija mobilnih mreža.
  • 8:53 - 8:56
    Sada, možda ste već čuli za 5G
  • 8:56 - 8:58
    u reklamama koje se počinju pojavljivati.
  • 8:59 - 9:01
    Ili su je možda čak neki od vas iskusili
  • 9:01 - 9:03
    na Zimskim olimpijskim igrama 2018.
  • 9:04 - 9:06
    Ono što me najviše veseli kod 5G-a
  • 9:06 - 9:10
    je to, kad kasnim,
    trčeći iz kuće da uhvatim avion,
  • 9:10 - 9:13
    mogu u 40 sekundi preuzeti
    filmove na moj uređaj
  • 9:13 - 9:15
    za razliku od 40 minuta.
  • 9:16 - 9:18
    Ali jednom kad pravi 5G bude ovdje,
  • 9:18 - 9:20
    bit će puno više od toga koliko filmova
  • 9:20 - 9:22
    možemo pohraniti na našem uređaju.
  • 9:22 - 9:25
    Dakle, pitanje je
    zašto pravi 5G nije ovdje?
  • 9:26 - 9:28
    I odat ću vam malu tajnu.
  • 9:28 - 9:31
    Prilično je lako odgovoriti.
  • 9:31 - 9:33
    To je jednostavno teško učiniti.
  • 9:34 - 9:37
    Vidite, ako koristite
    one tradicionalne materijale i bakar
  • 9:37 - 9:39
    da izradite 5G uređaje,
  • 9:39 - 9:42
    signal ne može dospjeti
    do svog krajnjeg odredišta.
  • 9:44 - 9:48
    Tradicionalno, koristimo
    stvarno grube izolacijske slojeve
  • 9:48 - 9:51
    koji podupiru bakrene žice.
  • 9:51 - 9:53
    Razmislite o čičak trakama.
  • 9:53 - 9:57
    Hrapavost ta dva dijela čine
    da se drže zajedno.
  • 9:58 - 10:01
    To je prilično važno
    ako želite imati uređaj
  • 10:01 - 10:02
    koji će trajati duže
  • 10:02 - 10:04
    nego što vam je potrebno
    da ga istrgate iz kutije
  • 10:04 - 10:07
    i počnete instalirati
    svoje aplikacije na njega.
  • 10:07 - 10:09
    Ali ta hrapavost uzrokuje problem.
  • 10:10 - 10:13
    Vidite, pri velikim brzinama kod 5G-a
  • 10:13 - 10:17
    signal mora putovati blizu te hrapavosti.
  • 10:17 - 10:21
    I izgubi se prije nego dođe
    do krajnjeg odredišta.
  • 10:22 - 10:24
    Razmislite o planinskom lancu.
  • 10:24 - 10:28
    Imate složen sustav puteva
    koji ide uzbrdo i preko njega,
  • 10:28 - 10:30
    i pokušavate doći na drugu stranu.
  • 10:30 - 10:32
    Slažete li se sa mnom
  • 10:32 - 10:35
    da bi trebalo jako puno vremena,
  • 10:35 - 10:37
    i vjerojatno biste se izgubili,
  • 10:37 - 10:40
    da morate ići gore-dolje
    preko svih planina,
  • 10:40 - 10:42
    nasuprot toga da izbušite ravan tunel
  • 10:42 - 10:45
    koji bi mogao ići skroz ravno?
  • 10:45 - 10:47
    Pa ista stvar je u našim 5G uređajima.
  • 10:47 - 10:50
    Ako bismo mogli ukloniti ovu hrapavost,
  • 10:50 - 10:52
    tada možemo poslati 5G signal
  • 10:52 - 10:53
    skroz ravno neprekinut.
  • 10:54 - 10:55
    Zvuči prilično dobro, zar ne?
  • 10:56 - 10:57
    Ali čekajte.
  • 10:57 - 10:59
    Nisam li vam upravo rekla
    da nam je potrebna ta hrapavost
  • 10:59 - 11:01
    da drži uređaj na okupu?
  • 11:01 - 11:04
    Ako je uklonimo,
    tada smo u situaciji gdje se bakar
  • 11:04 - 11:06
    neće lijepiti na tu podlogu.
  • 11:08 - 11:10
    Razmislite o izgradnji
    kuće od Lego kockica,
  • 11:10 - 11:15
    sa svim tim udubinama i izbočinama
    koje se drže zajedno,
  • 11:15 - 11:17
    u usporedbi s glatkim
    građevinskim blokovima.
  • 11:17 - 11:21
    Koji će od to dvoje imati
    veći strukturni integritet
  • 11:21 - 11:24
    kada dvogodišnjak
    proleti kroz dnevni boravak,
  • 11:24 - 11:26
    igrajući se Godzille i sruši sve okolo?
  • 11:27 - 11:30
    Ali ako stavimo ljepilo
    na te glatke blokove?
  • 11:31 - 11:34
    I to je ono što industrija čeka.
  • 11:34 - 11:37
    Čekaju da kemičari osmisle
    nove, glatke površine
  • 11:37 - 11:40
    s povećanom inherentnom adhezijom
  • 11:40 - 11:42
    za neke od tih bakrenih žica.
  • 11:42 - 11:44
    I kada riješimo taj problem,
  • 11:44 - 11:46
    i riješit ćemo taj problem,
  • 11:46 - 11:48
    i radit ćemo s fizičarima i inženjerima
  • 11:48 - 11:51
    da riješimo sve izazove 5G-a,
  • 11:51 - 11:55
    tada će broj aplikacija naglo porasti.
  • 11:55 - 11:58
    Pa da, imat ćemo stvari
    poput samovozećih automobila,
  • 11:58 - 12:01
    jer će sada naše mreže podataka
    moći podnijeti brzine
  • 12:01 - 12:05
    i količinu informacija
    potrebnu da to radi.
  • 12:05 - 12:07
    Ali počnimo koristiti maštu.
  • 12:07 - 12:11
    Mogu zamisliti odlazak u restoran
    s prijateljem alergičnim na kikiriki,
  • 12:12 - 12:13
    kako vadim telefon
  • 12:14 - 12:15
    i mašem njime iznad hrane
  • 12:15 - 12:17
    i da nam hrana kaže
  • 12:17 - 12:20
    vrlo važan odgovor na pitanje --
  • 12:20 - 12:23
    smrtonosno ili sigurno za konzumiranje?
  • 12:24 - 12:27
    Ili će možda naši uređaji
    postati toliko dobri
  • 12:27 - 12:30
    u obradi informacija o nama,
  • 12:30 - 12:33
    da će postati poput naših osobnih trenera.
  • 12:33 - 12:36
    I oni će znati najučinkovitiji način
    da bismo sagorjeli kalorije.
  • 12:36 - 12:37
    Znam da u studenom,
  • 12:37 - 12:40
    kada ću pokušati sagorjeti
    nešto ovih trudničkih kilograma,
  • 12:40 - 12:43
    htjela bih imati uređaj
    koji će mi reći kako to učiniti.
  • 12:45 - 12:47
    Stvarno ne znam drugi način da to kažem,
  • 12:47 - 12:49
    osim da je kemija stvarno super.
  • 12:49 - 12:53
    I osposobljava
    sve ove elektroničke uređaje.
  • 12:53 - 12:57
    Pa idući put kad pošaljete poruku
    ili uslikate selfie,
  • 12:57 - 13:00
    razmislite o svim tim atomima
    koji naporno rade
  • 13:00 - 13:02
    i inovacijama koje su prethodile njima.
  • 13:03 - 13:04
    Tko zna,
  • 13:04 - 13:07
    možda čak neki od vas
    koji slušaju ovaj govor,
  • 13:07 - 13:09
    možda čak na svom mobilnom uređaju,
  • 13:09 - 13:11
    će se odlučiti na igranje pomoćnika
  • 13:11 - 13:12
    Kapetanu Kemiji,
  • 13:12 - 13:16
    pravom junaku elektroničkih uređaja.
  • 13:16 - 13:18
    Hvala vam na pažnji
  • 13:18 - 13:20
    i hvala kemiji.
  • 13:20 - 13:23
    (Pljesak)
Title:
Kako pametni telefoni stvarno rade
Speaker:
Cathy Mulzer
Description:

Jeste li se ikad zapitali kako radi vaš pametni telefon? Krenite na putovanje na atomskoj razini sa znanstvenicom Cathy Mulzer, koja otkriva kako skoro svaka sastavnica naših moćnih uređaja postoji zahvaljujući kemičarima -- a ne poduzetnicima iz Silicijske doline, kako većina ljudi misli. Kako ona kaže: "Kemija je junak elektroničkih komunikacija."

more » « less
Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
13:36

Croatian subtitles

Revisions