Polish subtitles

← Jak działają smartfony

Get Embed Code
26 Languages

Showing Revision 7 created 10/26/2020 by Rysia Wand.

  1. Gdy wparowałam do liceum z nową Nokią,
  2. uważałam ją po prostu
    za nowy, fajniejszy zamiennik
  3. starego różowego
    walkie-talkie w księżniczki.
  4. Tyle że teraz można było
    gadać ze znajomymi
  5. w dowolnym miejscu,
  6. zamiast udawać,
  7. jak podczas biegania razem na dworze.
  8. Szczerze mówiąc,
  9. nie myślałam wtedy o tym,
    jak te urządzenia powstają.
  10. Zwykle pojawiały się pod choinką,
  11. więc pewnie zrobiły je elfy,
    pomocnicy Świętego Mikołaja.
  12. Mam do was pytanie.

  13. Kim są prawdziwe elfy
    tworzące te urządzenia?
  14. Wiele znajomych odpowiada,
  15. że to ci zakapturzeni programiści
    z Doliny Krzemowej,
  16. którzy trzepią kody na potęgę.
  17. Ale zanim można zacząć myśleć o kodach,
  18. trzeba przejść wiele innych etapów.
  19. Praca nad takim urządzeniem
    zaczyna się na poziomie atomowym.
  20. Dlatego ja odpowiedziałabym,
  21. że prawdziwymi elfami są chemicy.
  22. Właśnie tak, chemicy.
  23. Chemia stanowi podstawę
    komunikacji elektronicznej.
  24. Chciałabym was dzisiaj
  25. przekonać do tej opinii.
  26. Zacznijmy od czegoś prostego

  27. i zajrzyjmy do wnętrza
    tych niezwykle uzależniających urządzeń.
  28. Gdyby nie chemia,
  29. cała ta infostrada, którą uwielbiamy,
  30. byłaby bardzo drogim,
    lśniącym przyciskiem do papieru.
  31. Chemia uaktywnia wszystkie warstwy.
  32. Zacznijmy od wyświetlacza.
  33. Co sprawia, że widzimy jasne, żywe kolory,
  34. które tak uwielbiamy?
  35. Już wam mówię.
  36. Do wyświetlacza wbudowane są
    polimery organiczne,
  37. które zamieniają energię elektryczną
    na niebieski, czerwony i zielony,
  38. które widzimy na zdjęciach.
  39. A bateria?

  40. W tej kwestii prowadzone są
    intensywne badania.
  41. Jak połączyć związki chemiczne
    tradycyjnych baterii
  42. z nowymi elektrodami na dużej powierzchni,
  43. aby mimo niewielkiej przestrzeni
    urządzenie miało dużą ładowność,
  44. dając zasilanie na cały dzień
  45. robienia sobie selfie
  46. bez konieczności ładowania baterii
  47. albo uwięzienia przy kontakcie?
  48. Co, jeśli skupimy się na substancji
    trzymającej to wszystko razem,

  49. która mogłaby sprostać
    częstotliwości użytkowania?
  50. Przecież jako milenials
  51. muszę sprawdzić telefon
    jakieś 200 razy dziennie,
  52. a przy okazji upuścić go
    ze dwa czy trzy razy.
  53. Co jest mózgiem tych urządzeń?

  54. Co sprawia, że działają tak, jak lubimy?
  55. To dzięki elementom elektronicznym
    i zespołom obwodów,
  56. które przytwierdzone są
    do płytki drukowanej.
  57. A jeśli wolicie metaforę biologiczną:
  58. płyty głównej,
    o której pewnie słyszeliście.
  59. Niewiele mówi się o płytce drukowanej.
  60. Szczerze mówiąc, nie wiem dlaczego.
  61. Może nie jest wystarczająco atrakcyjna,
  62. i chowa się pod pozostałymi
    atrakcyjnymi warstwami.
  63. Ale może czas najwyższy,
    żeby, niczym Clark Kent,
  64. warstwa ta otrzymała
    zasłużoną uwagę godną Supermana.
  65. Mam do was pytanie.

  66. Co to jest płytka drukowana?
  67. Pomyślcie o metaforze.
  68. Pomyślcie o mieście, w którym mieszkacie.
  69. Jest kilka miejsc,
    do których chcecie się dostać:
  70. dom, miejsce pracy, restauracje,
  71. kilka Starbucksów na każdym rogu.
  72. Budujemy drogi, które połączą te miejsca.
  73. Tym właśnie jest płytka drukowana.
  74. Ale zamiast restauracji,
  75. są tranzystory na chipach,
  76. kondensatory, oporniki
  77. i inne elementy elektroniczne,
  78. które muszą się w jakiś sposób porozumieć.
  79. Jakie są nasze ścieżki?
  80. Budujemy maleńkie przewody miedziane.
  81. Kolejne pytanie:

  82. jak stworzyć takie przewody?
  83. Są naprawdę małe.
  84. Czy wystarczy pójść do sklepu,
  85. wziąć rolkę przewodu miedzianego,
  86. cęgi do cięcia drutu, zaciski,
  87. złożyć wszystko razem i bum,
    płytka drukowana gotowa?
  88. Nic z tego.
  89. Te przewody są zdecydowanie za małe.
  90. Musimy tu polegać
    na naszym przyjacielu - chemii.
  91. Proces chemiczny wytwarzania
    tych maleńkich przewodów miedzianych

  92. wydaje się dość prosty.
  93. Zaczynamy od roztworu
  94. dodatnio naładowanych miedzianych kul.
  95. Dodajemy izolującą płytkę drukowaną
  96. i łączymy te dodatnio naładowane kule
  97. z ujemnie naładowanymi elektronami
  98. przez dodanie aldehydu mrówkowego.
  99. Może go kojarzycie.
  100. Ma bardzo wyrazisty zapach
  101. i używa się go do konserwowania
    żab na lekcji biologii.
  102. Okazuje się, że ma
    o wiele więcej właściwości.
  103. Jest to główny element
  104. niezbędny do wytworzenia
    maleńkich przewodów miedzianych.
  105. Elektrony poruszają się
    na aldehydzie mrówkowym.
  106. Chcą przedostać się
  107. do dodatnio naładowanych miedzianych kul.
  108. Dzieje się tak dzięki procesowi
    zwanemu reakcją redoks.
  109. Podczas tego procesu
  110. dodatnio naładowane miedziane kule
  111. można zamienić na jasną,
  112. lśniącą, metaliczną i przewodzącą miedź.
  113. Po otrzymaniu przewodzącej miedzi
  114. reszta pójdzie jak z płatka.
  115. Sprawiamy, że wszystkie
    elementy elektroniczne
  116. porozumiewają się ze sobą.
  117. Jeszcze raz, dziękuję, chemio.
  118. Zastanówmy się, jak daleko zaszliśmy

  119. dzięki chemii.
  120. Szczególnie w komunikacji elektronicznej
  121. rozmiar ma znaczenie.
  122. Zastanówmy się,
    jak zmniejszyć urządzenia,
  123. żeby zamiast topornej komórki z lat 90.
  124. mieć coś smuklejszego,
  125. jak dzisiejsze telefony,
    które mieszczą się w kieszeni.
  126. Chociaż, nie oszukujmy się:
  127. zupełnie nic nie mieści się
    w kieszeniach damskich spodni,
  128. zakładając, że w ogóle
    znajdziesz takie z kieszeniami.
  129. (Śmiech)

  130. Chemia raczej nie pomoże nam
    rozwiązać tego problemu.

  131. Ważniejsza od zmniejszenia
    samego urządzenia
  132. jest metoda zmniejszenia
    zespołu obwodów w środku,
  133. i to o 100 razy,
  134. żeby były nie w skali mikro,
  135. a w skali nanometrycznej.
  136. Nie ma co się oszukiwać,
  137. wszyscy chcemy wydajniejszych
    i szybszych telefonów.
  138. Większa wydajność i szybkość
    wymaga większej liczby zespołów obwodów.
  139. Jak to osiągnąć?

  140. Przecież nie mamy magicznego,
    elektromagnetycznego promienia
  141. jak Wayne Szalinski z filmu
    "Kochanie, zmniejszyłem dzieciaki",
  142. którym zmniejszył swoje dzieci.
  143. Oczywiście przez przypadek.
  144. A może mamy?
  145. W tej dziedzinie
  146. znany jest proces
    o podobnych właściwościach.
  147. Nazywa się on fotolitografia.
  148. Polega on na wykorzystaniu
    promieniowania elektromagnetycznego,
  149. potocznie nazywanego światłem,
  150. w celu zmniejszenia zespołu obwodów,
  151. żeby dało się zmieścić ich jak najwięcej
    na bardzo małej przestrzeni.
  152. Jak to działa?

  153. Zaczynamy od podłoża
  154. pokrytego fotorezystem.
  155. Przykrywamy go fotomaską
  156. pokrytą liniami i kształtami,
  157. które sprawią, że telefon
    będzie działał tak, jak chcemy.
  158. Gdy naświetlimy tę maskę jasnym światłem,
  159. powstanie cień wzoru na powierzchni.
  160. Wszędzie, gdzie światło
    przedostanie się przez maskę,
  161. zajdzie reakcja chemiczna.
  162. Na podłożu wypali się obraz tego wzoru.
  163. Pewnie zastanawiacie się,

  164. jak przejść z odtworzonego wzoru
  165. do czystych, cienkich linii i kształtów.
  166. Trzeba do tego wykorzystać
    roztwór chemiczny
  167. zwany wywoływaczem.
  168. Wywoływacz jest wyjątkowy.
  169. Potrafi wykryć i usunąć
  170. wszystkie nienaświetlone obszary,
  171. pozostawiając jedynie
    czyste, cienkie linie i kształty,
  172. dzięki czemu
    miniurządzenia zaczną działać.
  173. Wykorzystaliśmy chemię
    do tworzenia urządzeń

  174. i do zmniejszania urządzeń.
  175. Pewnie już was przekonałam,
    że chemia jest prawdziwym bohaterem
  176. i moglibyśmy na tym skończyć.
  177. (Brawa)

  178. Ale to jeszcze nie koniec.

  179. Nie tak szybko.
  180. Wszyscy jesteśmy ludźmi.
  181. A jako ludzie, zawsze chcemy więcej.
  182. Zastanówmy się, jak wykorzystać chemię,
  183. żeby wycisnąć z urządzeń jeszcze więcej.
  184. Obecnie podobno chcemy tak zwanego 5G,

  185. czy też obiecanej
    piątej generacji bezprzewodowości.
  186. Pewnie słyszeliście o 5G
  187. w reklamach, które zaczynają się pojawiać.
  188. A może ktoś miał okazję je wypróbować
  189. podczas zimowych
    Igrzysk Olimpijskich w 2018 roku.
  190. W 5G najbardziej podoba mi się to,
  191. że gdy spóźniona pędzę na samolot,
  192. filmy pobiorę w 40 sekund,
  193. a nie 40 minut.
  194. Gdy w końcu pojawi się prawdziwe 5G,
  195. zmieni się zdecydowanie więcej
  196. niż ilość załadowanych filmów.
  197. Dlaczego więc 5G jeszcze nie ma?

  198. Zdradzę wam tajemnicę.
  199. Odpowiedź jest dość prosta.
  200. Po prostu trudno je stworzyć.
  201. Jeśli użyto miedzi
    i standardowych materiałów
  202. do budowy urządzeń 5G,
  203. sygnał nie może dotrzeć do celu.
  204. Tradycyjnie stosuje się

  205. bardzo chropowatą warstwę izolacyjną
    do podtrzymywania miedzianych przewodów.
  206. Wyobraźcie sobie rzepy.
  207. To chropowatość trzyma razem
    dwa kawałki materiału.
  208. To dość istotne, jeśli chcemy urządzenia,
  209. które wytrzyma dłużej
  210. niż przez czas potrzebny do rozpakowania
  211. i zainstalowania wszystkich aplikacji.
  212. Jednak chropowatość powoduje problem.

  213. Przy wysokiej prędkości 5G
  214. sygnał musi przemieszczać się
    w pobliżu tej chropowatości,
  215. przez co gubi się, zanim dotrze do celu.
  216. Pomyślcie o paśmie górskim,
  217. które przecina skomplikowany system dróg,
  218. a wy próbujecie przedostać się
    na drugą stronę.
  219. Nie sądzicie,
  220. że zajęłoby to mnóstwo czasu
  221. i zapewne byście się zgubili,
  222. gdyby trzeba było
    pokonać każdą górę osobno,
  223. zamiast po prostu przejechać przez tunel,
  224. który biegnie prosto na drugą stronę?
  225. To samo dzieje się w urządzeniach 5G.
  226. Gdyby dało się usunąć tę chropowatość,
  227. to można by wysłać sygnał 5G
  228. prosto i bez przeszkód.
  229. Brzmi nieźle, prawda?
  230. Ale moment.

  231. Czy nie powiedziałam,
    że chropowatość jest potrzebna
  232. do utrzymania elementów razem?
  233. Jeśli ją usuniemy, okaże się, że miedź
  234. nie będzie trzymała się podłoża.
  235. Pomyślcie o budowaniu domu z klocków Lego
  236. i wszystkich wypukłościach,
    które się zatrzaskują,
  237. w przeciwieństwie do gładkich klocków.
  238. Które z nich będą miały
    lepszą integralność strukturalną,
  239. gdy do pokoju wparuje
    dwulatek udający Godzillę
  240. i powali wszystko na swojej drodze?
  241. A co, jeśli skleimy te gładkie klocki?
  242. Na to czeka ten przemysł.
  243. Czekają, aż chemicy zaprojektują
    nowe, gładkie powierzchnie
  244. o zwiększonej, integralnej przyczepności
  245. z niektórymi miedzianymi przewodami.
  246. Gdy rozwiążemy ten problem,

  247. a tak się stanie,
  248. będziemy współpracować
    z fizykami i inżynierami,
  249. żeby rozwiązać wszystkie wyzwania 5G,
  250. wtedy liczba aplikacji pójdzie w górę.
  251. Będziemy mieli samochody bezzałogowe,
  252. bo obecna sieć danych
    może podołać prędkościom
  253. i liczbie informacji
    niezbędnych do jego funkcjonowania.
  254. Użyjmy wyobraźni.
  255. Już widzę, jak będąc w restauracji
    z przyjacielem, uczulonym na orzechy,
  256. wyciągam telefon,
  257. skanuję nim jedzenie,
  258. a to jedzenie daje nam
  259. odpowiedź na bardzo istotne pytanie:
  260. zabójcze czy bezpieczne do zjedzenia?
  261. A może nasze urządzenia będą
  262. tak sprawnie przetwarzać o nas informacje,
  263. że będą niczym trenerzy personalni.
  264. Doradzą najlepszy sposób
    na spalenie kalorii.
  265. Szczególnie w listopadzie,
  266. gdy będę zrzucać pociążowe kilogramy,
  267. chciałabym mieć urządzenie,
    które powie mi, jak to zrobić.
  268. Co tu dużo mówić,

  269. chemia po prostu jest świetna.
  270. To dzięki niej działają
    wszystkie urządzenia elektroniczne.
  271. Przy następnym wysyłaniu wiadomości
    albo cykaniu selfie
  272. pomyślcie o tych wszystkich
    ciężko pracujących atomach
  273. i innowacyjności, na której stoją.
  274. Kto wie,
  275. może ktoś z was na sali
  276. albo z widzów oglądających to na komórce
  277. postanowi zostać pomocnikiem
  278. kapitana Chemii,
  279. prawdziwego bohatera
    urządzeń elektronicznych.
  280. Dziękuję wam za uwagę.

  281. Dziękuję, chemio.
  282. (Brawa)