Storia e applicazioni della chimica/Computer: differenze tra le versioni

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Il computer è un dispositivo che fa parte della nostra vita di tutti i giorni, e fa uso di innovazioni tecnologiche sempre più frequenti per il suo hardware.{{Storia e applicazioni della chimica}}
{{Storia e applicazioni della chimica}}
 
== Storia del computer ==
[[File:Charles Babbage Difference Engine No. 2 Computer History Museum in Mountian View California.jpg|miniatura|344x344px|Macchina analitica di Charles Babbage|sinistra]]
Il computer è la versione più avanzata degli strumenti di calcolo inventati nell’antichità, tra cui l'abaco. Gli esempi più famosi di macchine calcolatrici nell’età moderna sono il la [[w:Pascalina|macchina di Pascal]] nel 1645 e, la macchina di Leibniz 1672 e la macchina di [[Wilhelm Schickard]] di cui purtroppo sono rimasti solo i progetti.
 
A [[w:Charles_Babbage|Charles Babbage]] si attribuisce il passaggio da una macchina calcolatrice a un computer vero e proprio con la [[w:Macchina_analitica|Macchinamacchina analitica]] progettata nel 1833 e, sebbene non sia mai stata costruita, è considerata il primo computer della storia. Si trattava di una grande macchina ad ingranaggi, azionata a vapore, dotata di input e output, unità di memoria, unità di calcolo decimale con registro dell’ accumulo dati e sistema di connessione tra le varie parti.
 
Nei decenni successivi, i computer hanno attraversato diverse fasi di sviluppo: computer analogici, macchine di Turing, computer digitali meccanici ed elettromeccanici, e infine digitaledigitali ed elettronicoelettronici.
 
Nel XX secolo il campo elettronico ha avuto importanti progressi nel campo della tecnologia e dell'informazione, hanno promossopromuovendo lo sviluppo dei computer eed evolvendo le loro forme si sono evolute da dispositivi elettronici presenti solo nelle aziende e nelle imprese a dispositivo addi uso comune eper consumo di massa pertutti gli utenti comuni.
 
== Chimica dei componenti ==
Per studiare la chimica che c'è dietro ai computer che utilizziamo tutti i giorni lo faremo analizzandoanalizzeremo i vari componenti separatamente: Schedascheda madre, Processore processore, scheda video, hard disk e RAM.
 
=== Scheda madre ===
[[File:C128mobo.jpg|miniatura|310x310px|Scheda madre]]
La [[w:Scheda_madre|scheda madre]] è fondamentalmente formata da un "sandwich" di fogli di fibra di vetro e [[w:Rame|rame]]. Per sagomare il rame nelle forme dei circuiti, ognuno di questi singoli strati viene coperto da una pellicola che se esposta alla luce ultravioletta si polimerizza,; con questa luce si procede quindi a polimerizzare la pellicola con la forma che il circuito in rame dovrà prendere. ilIl tutto viene poi immerso in un reagente chimico che lava via la pellicola nonin solidificataeccesso, e il rame non coperto sarà quindi scavato via lasciando solo la sagoma desiderata. Una volta creati tutti gli stati necessari si procede ad unirli in una singola lasta sulla quale si potranno poi applicare tutti gli altri componenti e sottocomponenti.
 
=== Processore (CPU) ===
[[File:I5 3230m - Pins.jpg|miniatura|311x311px|Processore ]]
Il [[w:CPU|processore]] o CPU (central processing unit) è composto per la maggior parte da [[w:Silicio|silicio]], ma nonessendo solo,un insemi quantometallo fanon parte dei semi metalli, condurràconduce l’elettricità ma non in maniera ottimale. Appunto perPer questo, tramite un processo, ”dopingchiamato "doping silicon”silicon", si aggiunge al silicio una piccola quantità di un altro elemento per migliorare la sua conduttività,: aggiungendo al silicio del boro o dell’dell'arsenico arsenicosi trasforma il silicio in un semiconduttore di tipo p, mentre se si aggiunge del gallio o del fosforo diventa un semiconduttore di tipo n,. collegandoCollegando assieme un semiconduttore tipo p e un semi conduttore tipo n si ottiene un [[w:Transistor|trasistortransistor]], e più transistor assiemevengono collegati assieme da una striscia di rame. Per evitare che vada in cortocircuitocortocircuiti si usa il biossido di silicio come isolante, Cheche si ottiene ossidando la superficie del wafer di silicio, ovvero un sottile pezzo di silicio su cui viene costruito tutto il processore. Un altro elemento presente nei processore anche se in piccole quantità è l’[[w:Oro|oro]], che vieniviene utilizzato per rivestire i "pin" del processore. Si usa l’oro perché è un elemento poco reattivo, questo vuol dire chequindi non ossidandosi a contatto con l’aria manterrà un buon contatto elettrico per un lungo periodo.
 
=== Scheda video (GPU) ===
[[File:Sapphire Radeon HD 5450-front PNr°0382.jpg|miniatura|289x289px|Scheda video ]]
La [[w:GPU|scheda video]] o GPU (graphics processing unit) è il circuito all’interno del computer che serve ad accelerare la creazione di immagini,; inoltre la loro struttura le rende molto più efficienti nel fare i calcoli rispetto al processore. LeLa schedescheda video oltreè chepresente noianche computerin sono contenute anchedispositivi ilcome telefoni, console e pcconsole; (personalnei computer), i questi ultimiPC può essere integrata con la scheda madre oppure col processore. Le schede video sono rivestite in silicio con transistor e condensatori in tantalio e palladio in modo da avere una capacità di memorizzazione migliore.
 
Per i condensatori viene usato il [[w:Tantalio|tantalio]] poiché ha proprietà che lo rendono ottimo per questo compito, èin untermini metallodi delleresistenza terrea raretemperatura, urti, vibrazioni, e vieneuna grande capacità elettrica in piccoli volumi. Viene estratto principalmente nella [[w:Repubblica_Democratica_del_Congo|Repubblica Democratica del Congo]].
 
=== Hard disk e RAM ===
 
Per creare un banco di RAM (random access memory) si parte da un lingotto di silicio che viene sagomato e circuitato similmente agli strati di rame della scheda madre tramite un materiale fotosensibile che da la sagoma al lingotto e un acido che rimuove gli eccessi.
 
Al termine di questo, le varie sezioni di silicio sono applicate su una scheda insieme ai microcomponetimicrocomponenti come transitortransistor e condensatori.
[[File:RAM (1).jpg|miniatura|471x471px|RAM]]
Gli hard disk di tipo HDD (hard disk drive) sono formati da vari dischi rigidi che possono essere di vetro ceramicavetroceramica o alluminio e rivestiti da uno strato di metallo che viene magnetizzato con certi pattern per immagazzinare i dati; sopra aii dischi si trova una puntina come quella di un giradischi, con un magnete che serve sia a leggere i dati si ad imprimerli.
 
Gli SSD a differenza degli HDD sfruttano un tipo di immagazzinamento dati basato sulla memoria flash che sfrutta effetto tunnel per modificare lo stato elettronico di celle di transistor.
 
Grazie a questo gli SSD non hanno bisogno di componenti meccaniche come dischi e testine.
 
Gli SSD (solid state drive), a differenza degli HDD, sfruttano un tipo di immagazzinamento dati basato sulla memoria flash che sfrutta l'effetto tunnel per modificare lo stato elettronico di celle di transistor. Grazie a questo, gli SSD non hanno bisogno di componenti meccaniche come dischi e testine.
== Bibliografia ==
 
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* ''[https://www.techradar.com/news/computing-components/motherboards/how-motherboards-are-made-a-miracle-of-modern-electronics-709366 How motherboards are made: a miracle of modern electronics]'', TechRadar
* ''[https://www.engineering.com/story/what-raw-materials-are-used-to-make-hardware-in-computing-devices What Raw Materials Are Used to Make Hardware in Computing Devices?]'', di Andrew Wheeler, Engineering.com, 29 settembre 2018
*[https://tanb.org/about-tantalum/applications-for-tantalum ''Tantalum Applications & Products''], Tantalum-Niobium International Study Center
 
[[Categoria:Storia e applicazioni della chimica|Computer‎]]