Fabricando microprocesadores

El microprocesador es un componente electrónico. Es el “cerebro” de los ordenadores: interpreta todas las instrucciones, toma “decisiones”, realiza todos los cálculos que necesite, atiende y controla todos los dispositivos del ordenador. Todo lo anterior lo hace en “su lenguaje” propio: el código binario. Nosotros tenemos el código castellano: 27 letras para formar palabras con las que formamos frases que poseen información. El código binario sólo tiene 2 “letras”: el “0” y el “1” y con ellas se construyen, combinándolas, todas las “palabras” y, finalmente, información que maneja el microprocesador.

Un microprocesador Intel i7 de cuatro núcleos con su encapsulado

El interior del anterior microprocesador con sus cuatro núcleos o “core” (cada uno un cerebro) y las memorias caché, independientes para cada núcleo, con las que intercambian velozmente la información: instrucciones y/o datos que provienen de la memoria RAM que está en la placa base.

Aquí una microfotografía del interior de otro microprocesador. Se distinguen las conexiones que llegan a los “pines” (dorado). También se ve la estructura interna donde hay un procesador y un co-procesador matemático así como caché interna y registros. (Puedes ampliar las fotos haciendo clic en ellas)

Como se explica en el siguiente vídeo, para su fabricación, se parte de un tipo concreto de arena con silicio. Sí, el componente más sofisticado de la tecnología, utilizado en ordenadores, portátiles, móviles, aviones, satélites, coches, algunos electrodomésticos… se hace con arena. Con tratamientos térmicos se transforma en la oblea (finos discos) de silicio puro, que es cortada finamente para construir sobre ella el microprocesador (realmente se construyen muchos a la vez).

Se denomina circuito integrado, debido al hecho de que aúna en su interior millones de componentes de tamaño reducidísimo (escala atómica) para desempeñar sus funciones (hay transistores y muchos componentes electrónicos más). El componente básico es el transistor. Mediante el proceso de fotolitografía se “construye”, a capas, estos componentes electrónicos (como un gran sandwich), minuto 6.0.

Gracias a la investigación científica y la innovación tecnológica, aproximadamente cada 18 meses, se duplica la velocidad de proceso de los microprocesadores (esto se conoce como Ley de Moore), por lo que los precios bajan mucho.

Por otro lado están los super ordenadores, que son otra dimensión de esta máquina automática a una escala difícil de imaginar.

En bachillerato, lo estudiamos más en profundidad en la materia Tecnología Industrial II

Nuevo “miembro” del Departamento de Tecnología

Se ha incorporado hoy a nuestro departamento de Tecnología una Impresora 3D. Ya la echábamos de menos (sin haberla tenido antes…), pero ya la tenemos. En los próximos días estudiaremos su manual, pues viene completamente desmontada. Y procederemos a su montaje, cuyo proceso intentaremos registrarlo audiovisualmente (con el grupo de Imagen y Sonido).

En cuanto esté operativa iniciaremos las pruebas y podrá incorporarse a los trabajos de aplicación de diseño asistido y fabricación 3D de objetos tecnológicos.

Diseño y electrónica 100×100 españoles.

(Hephestos -2, BQ Educación España)

¿Eres capaz de identificar todos los mecanismos de transmisión y transformación del movimiento que tiene?

¿Eres capaz de identificar las partes del sistema automático y de control?

Notas para compañeros/as profesores/as:

  1. Viene completamente desmontada. Trae la herramienta necesaria para todo el montaje (3 llaves allen).
  2. El montaje está sobre las 4 horas, el manual es preciso y sólo “algo” confuso con las conexiones de la extrusora. Aprieta lo justo los tornillos.
  3. Cuidado con las piezas de “goma” adhesivas que sirven para no rayar ni que deslice la impresora (se despegan).
  4. Viene sin bobina de filamentos, luego, al terminar el montaje si no has previsto adquirirla, no podrás probarla.

Rosetta y Philae, Tecnología en busca de nuestro origen

Como otros muchos cometas, al cometa 67P (Churyumov-Gerasimenko), se le supone un origen tan antiguo como el del Sistema Solar: un trozo de hielo y polvo muy antiguo. De ahí el interés en saber si posee alguno de los componentes químicos básicos para el inicio de la vida.

Rosetta es una sonda espacial cuyo objetivo es acercarse al cometa utilizando “impulsos” gravitatorios (con la Tierra, Marte) y, en 2014 alcanzarlo para estudiarlo. Fue lanzada en 2004. Llevaba un pequeño módulo adosado: Philae.

Rosetta(Click imagen para ampliar)

 

Philae es un mini-módulo de aterrizaje equipado con diversos instrumentos para estudiar y determinar, “posado” en la superficie del cometa, todo aquello que científicamente sea de interés (allá por 2004 cuando se planeó la misión). Llegó en 2014. Comunicará los datos a Rosetta, que seguirá orbitando al cometa, y será la sonda la que envíe los datos a la Tierra.

(European Space Agency, ESA 2014)

Ciencia y Tecnología, como casi siempre, unidas para aumentar el conocimiento sobre nosotros mismos:

  • Sistemas eléctricos y electrónicos
  • Sistemas de comunicación
  • Sistemas electromecánicos
  • Sistemas informáticos
  • Sistemas automáticos y robóticos. Programación
  • Unidades de energía: captación, almacenamiento, suministro
  • Materiales, estructuras, construcción y diseño

¿Sabes por qué las llamaron Rosetta y Philae?…

Realidad Aumentada

Parece que el mundo no es suficiente… La RA combina lo virtual y lo real para “enriquecer” la experiencia sensorial.

Desde luego que en determinados campos, sobre todo profesionales, el poseer más información que la de nuestros sentidos es una ventaja. Esperemos que no ocurra como en muchas aplicaciones informáticas donde la necesidad no existe y termina por “inventarse”.

Tecnología fuera de nuestro planeta

Las sondas Mariner fotografiaron Marte en la segunda mitad de la década de los sesenta. La primera en tocar superficie marciana fue la soviética Marsnik 3, 1971. Posteriormente las Americanas Viking I y II, en 1976, marcaron el final de una época de interés por el planeta vecino.

Décadas después, el interés volvió y una serie de robots, más inteligentes, eficientes y autónomos, fueron enviados: Mars Pathfinder (1997), Spirit y Oportunity (2004)… El 26 de noviembre de 2011 se lanza el MSL (Mars Science Laboratory) cuyo objetivo es transportar el Curiosity o vehículo tipo rover que explorará nuevamente el planeta marciano. Curiosity tomó el control sobre el planeta Marte el 6 de agosto de 2012. Se espera que esté operativo, al menos, dos años.

(Jet Propulsion Laboratory, NASA. California Institute of Technology)

Al margen de la información que nos dé sobre el planeta Marte, la inversión en este tipo de proyectos supone una enorme creación multidisciplinar de tecnologías. Muchas de ellas sólo conocidas en estos trabajos. Con el tiempo, suelen trascender a la sociedad y acaban por beneficiar a todos.

Un viaje tripulado, para colonizar Marte, es un objetivo aún con muchos problemas que resolver:

Viaje tripulado a Marte

En los grandes centros de investigación, que parecen islas al margen de la sociedad, gran parte de lo que se inventa y desarrolla repercute más pronto que tarde en una mejora de la sociedad. El lenguaje HTML y el violaWWW fueron desarrollados en el CERN para uso de científicos y terminaron siendo los artífices de la codificación en Internet y de los navegadores. ¿Quién no conoce y utiliza hoy en día Internet o pone en duda su trascendencia?

Incluso Canarias tiene algo que aportar a todas estas Tecnologías.

Pero hay muchas más sondas espaciales más allá de Marte. Y también las hay más cercanas al Sol. No todo son satélites artificiales “al lado” del planeta Tierra.