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科学新闻 博客文章

点亮一个电灯泡需要多长时间?

2022年 1月 5日

关于电的误解:电子在电路中携带能量。 今天,我们用仿真来研究这个理论。

黑胶唱片的历史及其背后的科学

2021年 8月 17日

随着黑胶唱片的流行,我们回顾了唱片的历史,以及它们如何制作背后的有趣科学——以及它们如何播放音乐。

Veryst 使用 COMSOL Multiphysics® 模拟室外跑步者之间的飞沫传播

2020年 11月 23日

在 2020 年 3 月之前,钥匙、手机和钱包是我们出门前必需携带的三件物品。为了控制新冠病毒(COVID-19)的传播,口罩现在成为了第四件必需品。美国疾病控制与预防中心(CDC)的主任 Robert Redfield 博士表示,口罩是“我们减缓和阻止病毒传播的最强大武器之一”(参考文献1)。

唇彩为什么会表现出反重力作用?

2020年 9月 10日

我们来解释一下一种神秘的病毒现象:唇彩似乎可以漂浮起来对抗地心引力。阅读更多(并观看相关视频)…

使用多物理场仿真优化无创通气(NIV)面罩设计

2020年 8月 13日

无创呼吸机(Noninvasive ventilation,NIV)是一种医疗救助装置,它通过持续气道正压通气技术(Continuous positive airway pressure,CPAP)为呼吸困难的患者提供空气。

谁发明了集成电路?

2020年 5月 7日

1952 年,集成电路的概念一经提出,就彻底改变了现代电子学的核心…… 微电子技术革命的起点 二十世纪四、五十年代,用于放大、控制或产生电信号的晶体管被认为是电子学的基础。然而,随着技术的进步,电子设备变得越来越小,而晶体管却不够紧凑,无法装入这些微型设备中。这个问题引起了当时一批发明家和工程师的兴趣,他们下定决心解决这个问题。 Geoffrey Dummer 就是这样一位工程师,他当时在英国的电信研究院,也就是现在的皇家雷达研究院从事雷达系统工作。在研究雷达的过程中,他对雷达的结构及其组件的可靠性有了深刻的认识。通过研究,他了解到电子产品中的许多故障是由于f连接电路中各个组件的连接线或焊点故障s造成的。 于是,Dummer 提出了一个创新性的想法:建立一个可以包含所有电路元件的电路板。基于此,他提出了集成电路或微芯片的概念。 Geoffrey Dummer 的照片。图片由 Robert Cathles 拍摄。通过 Wikimedia Commons 获得许可(CC BY-SA 2.5、CC BY-SA 2.0 和 CC BY-SA 1.0)。 Dummer 于 1952 年 5 月 7 日在华盛顿特区的技术会议上提出了这个概念。在介绍这个先进的概念时,Dummer说道: “随着晶体管的出现和半导体的发展,现在似乎可以把电子设备想象成一个没有连接线的模块。这个模块可能由绝缘层、导电层、整流和放大材料层组成,电子功能通过分割各层区域直接连接。” 随后,Dummer 开始将他的想法付诸实践,但当英国政府停止资助他的项目时,他的尝试也停止了。尽管他未能成功设计出可运行的集成电路,但 Dummer 的工作为微电子技术革命奠定了基础。 集成电路研究的突破 世界各地的工程师很快就接受了集成电路的概念,并试图构建一个功能强大又可以独立运行的集成电路。然而,设计第一个实用的集成电路被证明是一个极大的挑战,因为电路中的每个组件都必须完美地协同工作。 1958 年,工程师Jack Kilby发现集成电路的所有组件都可以用半导体材料制成,这是集成电路研究的一个里程碑。当时,Kilby 刚刚开始在德克萨斯州的德州仪器 (TI)工作,他想用一个创新的想法打动他的老板。他几乎不知道他的发现后来被称为“单片机思想”,这个概念可以在现在流行的各种教科书中找到。 同年,Kilby 将他的想法变成了第一个集成电路的原型,它由一块锗片上的几个电路元件组成。Kilby 的新器件尺寸为 1.6×11.1 毫米——比美国邮票还小!1959 年,他申请了一项专利,其中写道:“本发明涉及微型电子电路,更具体地说,涉及由半导体材料制成的独特集成电子电路。” 1960 年代初,德州仪器的工程师们。从左到右:Charles Phipps 和 Joe Weaver(站立)、James R. Biard、Jack Kilby 和 James Fischer(坐着)。图像由 James R. Biard 提供。通过Wikimedia Commons 获得许可(CC BY-SA 4.0)。 与 Kilby 一样,工程师 Robert Noyce 也发现了在一块芯片上制造整个电路的重要性。虽然他们的工作相似,但并不完全相同。Kilby 试图完善集成电路中的组件,而 Noyce […]

蔡司、阿贝以及显微镜和光学研究的故事

2019年 9月 11日

蝙蝠侠和罗宾,杜松子酒和汤力水,卡尔·蔡司和恩斯特·阿贝,这些都是大家熟知的经典二人搭档,尽管你可能没听说过最后一个组合,但他们的合作使显微镜和光学透镜的开发取得了重大进步。这个故事发生在 19 世纪,故事中涉及一个风景如画的德国小镇,显微镜、一个锤子和铁砧(锤砸东西时垫在底下的器具称为“砧”)

通过仿真研究如何击败巨型怪兽

2019年 8月 5日

当您在观看怪兽题材的电影时,可能会想:如果这些巨型怪兽真的生活在这个世界上,会给我们的生活带来怎样的威胁呢?


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