Considerações finais: engenharia criativa e novas ameaças a superar
Desde o surgimento dos componentes eletrônicos em produtos e sistemas de consumo, industriais, comerciais e militares, lidar com ambientes cada vez mais hostis tem sido um desafio. Isso se deve, em grande parte, ao aumento de desempenho que a eletrônica pode proporcionar a muitos sistemas, daí sua crescente utilidade, popularidade e, eventualmente, sua necessidade em todos os tipos de aplicações.
Em 1897, o diodo a vácuo foi inventado por J.A. Fleming, dando início à era da eletrônica. Seguiram-se os tríodos, junto com as válvulas tetrodo e pentodo, até a Segunda Guerra Mundial. Muito já se escreveu sobre o estímulo da guerra ao desenvolvimento tecnológico, e o esforço de guerra ajudou a inaugurar uma nova era na eletrônica com a invenção do transistor de junção em 1948.
Os circuitos integrados vieram na década de 1950, revolucionando ainda mais o design ao condensar um circuito inteiro em um único chip. Isso significou uma enorme economia de custo, tamanho e peso — o que, é claro, permitiu que cada vez mais funcionalidades fossem incorporadas a produtos e sistemas tanto para o setor militar quanto industrial. O desenvolvimento dos JFETs e MOSFETs durante a década de 1950 aumentou a confiabilidade e a potência dos transistores.
Os 20 anos seguintes viram o aumento da densidade de componentes e circuitos em um único chip, acompanhando o progresso nas tecnologias de projeto de fabricação que permitiram a produção em massa de circuitos integrados digitais e analógicos. Em 1969, a Intel introduziu o microprocessador, levando à introdução da inteligência computacional em produtos autônomos e à ascensão dos computadores pessoais e da computação móvel.
Acompanhando o desenvolvimento do poder computacional, houve uma explosão nos componentes de sistema ao redor que abrigam, protegem, sustentam, comunicam, resfriam, conectam e alimentam toda essa capacidade de processamento.
Essa evolução dos componentes eletrônicos básicos mudou ainda mais e ampliou a funcionalidade de produtos e sistemas, permitindo que realizem muito mais tarefas, muitas vezes em ambientes hostis e adversos. O aumento da inteligência de processamento e da funcionalidade dos componentes também expandiu enormemente a lista de aplicações reais para sistemas com conteúdo eletrônico, tornando necessário o desenvolvimento de componentes e sistemas cada vez menores, mais resistentes e mais econômicos. Em certo sentido, a tecnologia está alimentando seu próprio crescimento.
Hoje em dia, um ambiente hostil pode significar uma câmera corporal policial, com uma placa de circuito resistente construída para suportar impacto, vibração, umidade e calor. Também pode significar uma rede de sensores em uma linha de montagem robótica, projetada para suportar faíscas, vibração, detritos, fumaça e produtos químicos. Ou ainda os cabos, conectores, fiação, sensores, relés e interruptores resistentes que sustentam e controlam a operação de uma siderúrgica moderna.
Como ilustração, o setor automotivo de consumo, geralmente não considerado um exemplo de ambiente hostil, é um daqueles em que os componentes literalmente precisam funcionar em condições extremas. Os sistemas automotivos operam dentro de uma faixa de temperatura de -40°C a +160°C, e dentro de uma faixa de umidade de 0% a 100%, com uma taxa de falha alvo, especialmente em sistemas de segurança, de 0%. Com o conteúdo de sistemas eletrônicos em veículos de consumo previsto para atingir 50% do custo total de um carro até 2030, não é difícil perceber a quantidade de desenvolvimento de componentes que será necessária.
Em toda a indústria, engenheiros de projeto, apoiados por cientistas de materiais, engenheiros de software e especialistas em manufatura, têm empregado criatividade, adaptabilidade e trabalho árduo para superar desafios e promover o progresso, especialmente na área de produtos com sistemas eletrônicos avançados funcionando em situações exigentes. Essa demanda por desempenho avançado em um número cada vez maior de aplicações só continuará a crescer.