Reflexiones finales: ingeniería creativa y nuevas amenazas que superar

Desde la aparición de los componentes electrónicos en productos y sistemas de consumo, industriales, comerciales y militares, hacer frente a entornos cada vez más hostiles ha sido un desafío constante. Esto se debe en gran medida al aumento de rendimiento que la electrónica puede aportar a muchos sistemas, de ahí su creciente utilidad, popularidad y, finalmente, su necesidad en todo tipo de aplicaciones.   

En 1897, J.A. Fleming inventó el diodo de vacío, dando inicio a la era de la electrónica. Le siguieron los triodos, junto con los tubos tetrodo y pentodo, hasta la Segunda Guerra Mundial. Se ha escrito mucho sobre el estímulo que supone la guerra para el desarrollo tecnológico, y el esfuerzo bélico ayudó a dar paso a una nueva era en la electrónica con la invención del transistor de unión en 1948.

Los circuitos integrados llegaron en la década de 1950, transformando aún más el diseño al condensar un circuito completo en un solo chip. Esto supuso enormes ahorros en costo, tamaño y peso, lo que a su vez permitió incorporar cada vez más funciones a productos y sistemas tanto para el sector militar como para el industrial. El desarrollo de los JFET y MOSFET durante la década de 1950 aumentó la fiabilidad y la potencia de los transistores.

En los 20 años siguientes se observó una densidad creciente de componentes y circuitos en un solo chip, en paralelo con los avances en las tecnologías de diseño de fabricación que permitieron la producción en masa de circuitos integrados digitales y analógicos. En 1969, Intel introdujo el microprocesador, lo que llevó a la incorporación de la inteligencia informática en productos independientes y al auge de las computadoras personales y la informática móvil.

A la par del desarrollo de la potencia informática, se produjo una explosión en los componentes de sistema circundantes que alojan, protegen, sostienen, comunican, enfrían, conectan y alimentan toda esa capacidad de procesamiento.

Esta evolución de los componentes electrónicos básicos ha cambiado y ampliado aún más la funcionalidad de productos y sistemas, permitiéndoles realizar muchas más tareas, a menudo en entornos hostiles y adversos. El aumento de la inteligencia de procesamiento y de la funcionalidad de los componentes también ha ampliado enormemente la lista de aplicaciones reales para sistemas con contenido electrónico, lo que ha hecho necesario el desarrollo de componentes y sistemas cada vez más pequeños, más resistentes y más rentables. En cierto sentido, la tecnología está alimentando su propio crecimiento.

Hoy en día, un entorno hostil puede significar una cámara corporal policial, con una placa de circuito resistente diseñada para soportar impactos, vibraciones, humedad y calor. También puede significar una red de sensores en una línea de ensamblaje robótica, diseñada para resistir chispas, vibraciones, residuos, humos y productos químicos. O incluso los cables, conectores, cableado, sensores, relés e interruptores resistentes que sostienen y controlan el funcionamiento de una acería moderna.

Como ejemplo, el sector automotriz de consumo, que normalmente no se considera un ejemplo de entorno hostil, es uno en el que los componentes literalmente deben funcionar en condiciones extremas. Los sistemas automotrices operan dentro de un rango de temperatura de -40 °C a +160 °C, y dentro de un rango de humedad del 0 % al 100 %, con una tasa de fallos objetivo, en particular en los sistemas de seguridad, del 0 %. Dado que se prevé que el contenido de los sistemas electrónicos en los vehículos de consumo alcance el 50 % del costo total de un automóvil para el año 2030, no hace falta mucho para darse cuenta de la cantidad de desarrollo de componentes que será necesaria.

En toda la industria, los ingenieros de diseño, respaldados por científicos de materiales, ingenieros de software y especialistas en fabricación, han empleado creatividad, adaptabilidad y trabajo arduo para superar desafíos y lograr avances, particularmente en el área de productos con sistemas electrónicos avanzados que funcionan en situaciones exigentes. Esta demanda de rendimiento avanzado en un número cada vez mayor de aplicaciones no dejará de crecer.

 

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