EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE ALGUNO DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LA INFORMÁTICA Y SUS IMPACTOS AMBIENTALES.

Para producir un chip de memoria (32 MbytesDRAM) de 2 gramos:

se utilizan 1600 gramos de combustible fósil, 72 gramos de químicos y 32 litros de agua .

Una planta fabricante de chips consume 7 millones de litros de agua cada día.

También se utilizan metales pesados, sobretodo plomo, cadmio y mercurio. 

El plomo se utiliza para soldar los chips a las placas, y en las pantallas de rayos catódicos (las que no son planas) para absorber una parte de las radiaciones electromagnéticas que generan las pantallas. 

El cadmio y el mercurio también se utilizan en dichas pantallas.

Durante el uso de los ordenadores no estamos expuestos a dichos elementos, pero se convierten en un peligro cuando se liberan al medio durante la fabricación y al lanzar el ordenador.

Pasan a los seres vivos a través de la cadena alimentaria y, como no los podemos metabolizar, se acumulan en los tejidos y son una causa de cáncer.

Peligros ambientales del uso masivo de los plásticos.

Los polímeros se han convertido en uno de los acompañantes habituales en nuestra vida. La mayoría de los objetos que están a nuestro alrededor están constituidos total o 

parcialmente por alguno de ellos. Esto ha dado lugar a un gran desarrollo de la industria, lo que ha generado problemas ambientales. 

Dado que los plásticos son relativamente inertes, los productos terminados no 

representan ningún peligro para el fabricante o el usuario. Sin embargo, se ha demostrado que algunos de los monómeros usados en la fabricación de plásticos producen efectos cancerígenos en la salud. Así, el benceno, una materia prima usada en la fabricación del nylon es un carcinógeno. 

La industria del plástico, presenta unos problemas ambientales y para la salud, 

similares a los de la industria química. 

La mayoría de los plásticos sintéticos no pueden ser degradados por el entorno; al 

contrario que la madera, el papel, las fibras naturales, o incluso el metal o el vidrio, no se oxidan ni se descomponen con el tiempo. 

Se han desarrollado algunos plásticos degradables, pero a pesar de ellos siguen sin cumplir las condiciones óptimas para los vertederos de basura. El que sea degradable, no significa que los materiales desaparezcan, sino que se hacen física y químicamente más pequeños, dando lugar a sustancias que pueden ser más peligrosas aún que las iniciales. 

La eliminación de los plásticos supone un problema ambiental. El método más 

eficiente para solucionar este problema es el reciclaje y la no generación de residuos. 

A pesar de que el reciclaje se considera una buena opción, siempre supone un gasto energético que se puede minimizar si el residuo no ha sido generado, lo que se puede conseguir adquiriendo productos con el mínimo embalaje. 

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES CON LOS QUE ESTÁN HECHAS LAS COMPUTADORAS.

Las computadoras como la gran mayoría de aparatos electrónicos hoy en día estan fabricados de muchos materiales dependiendo del componente al que nos estemos refiriendo. Por ejemplo, los gabinetes por lo general tienen una estructura "dura" que les da rigidez y en la cual se ensamblan los componentes electrónicos, esta puede ser de aluminio, carbono o alguna aleación de metales y además se usan otros materiales, desde plástico hasta fibra de vidrio para darles el acabado.

Los componentes electrónicos usan semiconductores como el silicio o el cadmio, Para los procesadores y las memorias se usa además oro y plata.

Para los monitores y pantallas, se usa vidrio, plástico, y gases nobles como el xenón. El vidrio es frágil, el plástico puede ser rígido o blando dependiendo el uso que se les de,  y los componentes electrónicos tienen la característica de que son buenos conductores.

TRATAMIENTO ESPECIAL DEL SILICIO EN LA FABRICACIÓN DE MICROPROCESADORES.

FABRICACIÓN DE UN MICROPROCESADOR

DE ARENA A SILICIO El microprocesador es el cerebro de todo computador. Éste controla las funciones del computador. Los microprocesadores de Intel® son los mas populares en todo el mundo. Ésta es la historia de cómo se fabrican los microprocesadores. COMO SON FABRICADOS LOS MICROPROCESADORES Usted puede haber oído el termino “chip de silicio”, Bueno, pues un microprocesador es un tipo de chip de silicio. Internamente el microprocesador es un pequeño cuadrado de silicio, llamado matriz, esta formado por millones de transistores, estos transistores están distribuidos y colocados de una manera especial. De ahí es donde viene el termino circuito integrado. La matriz es realmente pequeña, se puede fácilmente sujetar una en la punta del dedo. Este pequeño cuadrado esta compuesto por cerca de 5 millones de transistores. Lo mas interesante de todo esto es que este pequeño cuadrado se hace de silicio, el mismo material del que esta compuesta la arena de playa. Lo único diferente es que el silicio que se utiliza para la fabricación de microprocesadores es puro. ¿POR QUE SE USA SILICIO? El silicio es un semiconductor, en otras palabras puede dirigir electricidad, por esta razón Intel emplea a miles de ingenieros eléctricos fabricando este dispositivo tan complejo. Solo unas pocas compañías pueden diseñar, probar y elaborar microprocesadores. Intel adquiere una barra de silicio, 1cilindro aproximadamente de un metro de largo por 20 centímetros de diámetro, este cilindro es rebanado, sacando laminas de él, que en realidad son bastante delgadas. Se sigue una serie de pasos para convertir esas laminas en microprocesadores,en la elaboración de cada microprocesador se tarda alrededor de 3 meses. TRATAMIENTO QUE SE LE DA AL SILICIO EN LA FABRICACIÓN DE MICROPROCESADORES. Son 7 pasos a seguir para fabricar un procesador: 1. LAS PRIMERAS CAPAS: Se utiliza un láser para rebanar la barra de silicio, por cada rodaja obtenida de la barra de silicio son fabricados centenares de microprocesadores, cada microprocesador requiere de menos de un centímetro cuadrado de una de estas laminas de silicio. 2. CAPA DE SILICIO: se utiliza una capa aislante de dióxido de silicio (Si02) sobre la lamina, para que se conduzca la electricidad a través del microprocesador. 3. FOTO-RESISTENCIA: es revestido con una sustancia llamada 'photoresist’ (foto-resistencia), este material es viscoso y recorre todo cuando es expuesto a luz ultravioleta. 4. CUBRIENDO: Mascaras fotográficas de foto-resistencia son colocadas sobre la lámina. 5. EXPOCISION: El recubrimiento y la lamina son expuestos a la luz ultravioleta, así el recubrimiento se esparce sobre determinadas áreas de la lamina. 6. GRABANDO: Los pedacitos de foto-resistencia son removidos con un solvente, esto revela el dióxido de silicio oculto. La parte final de este proceso involucra remover el dióxido de silicio revelado, el proceso de recubrimiento y grabación es repetido en cada una de las laminas del circuito, a veces es necesario repetir este proceso en mas de 20 ocasiones, dependiendo de la complejidad del microprocesador. Este proceso de grabación es utilizado desde hace mucho tiempo, desarrollado siglos atrás, el proceso fue utilizado primero por artistas para crear impresiones en el papel, telas y madera. En la fabricación de microprocesadores, el proceso de grabación fotográfica se hace posible por medio de cintas de material conductivo, con grosor casi siempre menores al de un cabello humano son preparados circuitos patrones. 7. SOBRECARGANDO: Ahora se inundan las áreas expuestas de lamina de silicio, el primer pedazo con el que nosotros empezamos, en un químico combinado de iones (partículas cargadas), las áreas de silicio sobrecargadas dirigen electricidad a cada transistor para encenderlo. Los electrones fluyen de arriba a abajo entre los diferentes niveles, formando canales a través del proceso de cubrimiento y grabación, luego que los canales estén en un determinado lugar se llenan con uno de los metales mas comunes (aluminio). Luego de terminar todos los pasos es instalado al microprocesador una base de cerámica o plástico con la cual podrá reposar tranquilamente sobre la tarjeta de circuitos. Luego de terminar todos los pasos es instalado al microprocesador una base de cerámica o plástico con la cual podrá reposar tranquilamente sobre la tarjeta de circuitos. IMAGEN DE UN MICROPROCESADOR

MATERIALES EMPLEADOS EN LA ELABORACIÓN DE UN MONITOR.

El monitor de computadora o pantalla de ordenador, 

aunque también es común llamarlo «pantalla», es un 

dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra 

los resultados del procesamiento de un ordenador.

Las pantallas de computadoras generalmente constan de una superficie de vidrio que se mantiene en su lugar por un plástico o metal. Las imágenes se proyectan desde el equipo detrás de la pantalla.

Materia prima:

Los monitores de computadora contienen materia prima y materiales tratados como semiconductores de metal, fósforo, plomo y mercurio. Dependiendo del tipo de pantalla, son usados diferentes tipos y cantidades de dichos materiales. En general, el tipo de tecnología de pantalla determina la naturaleza de estosmateriales debido a su composición (iónico) eléctrica.

ORIGEN Y USO DE LA FIBRA ÓPTICA.

ORIGEN DE LA FIBRA ÓPTICA.

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede serláser o un LED.

En 1966 unos científicos propusieron una guía óptica para la comunicación. Ya que era para el uso de las comunicaciones a través de láser.

El origen de la fibra óptica es muy reciente en la historia. En 1977 se instaló un sistema de prueba en Inglaterra. En cuestión de dos años, la producción era en cantidades masivas. Desde este punto se han hecho pruebas y experimentos para mejorarla.

USOS DE LA FIBRA ÓPTICA:

En 1966 unos científicos propusieron una guía óptica para la comunicación. Ya que era para el uso de las comunicaciones a través de láser.

El origen de la fibra óptica es muy reciente en la historia. En 1977 se instaló un sistema de prueba en Inglaterra. En cuestión de dos años, la producción era en cantidades masivas. Desde este punto se han hecho pruebas y experimentos para mejorarla.

Principales usos de la fibra óptica

Sus usos son muy variados: desde comunicaciones digitales, pasando por sensores y llegando a usos decorativos.

- Comunicaciones con fibra óptica: La fibra óptica se emplea como medio de transmisión para las redes de telecomunicaciones, ya que por su flexibilidad los conductores ópticos pueden agruparse formando cables. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio, y algunas veces de los dos tipos. Para usos interurbanos son de vidrio, por la baja atenuación que tienen.

- Sensores de fibra óptica: Las fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para medir la tensión, la temperatura, la presión y otros parámetros. El tamaño pequeño y el hecho de que por ellas no circula corriente eléctrica le da ciertas ventajas respecto al sensor eléctrico.

Las fibras ópticas se utilizan como hidrófonos para los sismos o aplicaciones de sónar. Los hidrófonos son usados por la industria de petróleo así como las marinas de guerra de algunos países. La compañía alemana Sennheiser desarrolló un micrófono que trabajaba con un láser y las fibras ópticas.

Los sensores de fibra óptica para la temperatura y la presión se han desarrollado para pozos petrolíferos. Estos sensores pueden trabajar a mayores temperaturas que los sensores de semiconductores.

Otro uso de la fibra óptica como un sensor es el giroscopio óptico que usa el Boeing 767 y el uso en microsensores del hidrógeno.

- Iluminación: Otro uso que le podemos dar a la fibra óptica es el de iluminar cualquier espacio. Las fibras ópticas son muy usadas en edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra óptica a cualquier parte del propio edificio.

- Otros usos: También es utilizada para trucar los taxímetros o para la creación de hormigón translúcido.

Como podrás observar el número de aplicaciones de la fibra óptica es inmenso y no solo esta presente en el ámbito de las telecomunicaciones, sino que en muchos más, tanto que algunos, no podríamos ni imaginárnoslos.

MATERIALES CON LOS QUE ESTAN HECHOS ALGUNOS OBJETOS INFORMÁTICOS.

CD-ROM: A pesar de que puede haber variaciones en la composición de los materiales empleados en la fabricación de los discos, todos siguen un mismo patrón: los discos compactos se hacen de un disco grueso, de 1,2 mm, de policarbonato de plástico, al que se le añade una capa reflectante de aluminio, utilizada para obtener más longevidad de los datos. Así se reflejará la luz del láser (en el rango de espectro infrarrojo, y por tanto no apreciable visualmente); posteriormente se le añade una capa protectora de laca, que actúa como protector del aluminio y, opcionalmente, una etiqueta en la parte superior. Los métodos comunes de impresión en los CD son la serigrafía y la impresión Offset. En el caso de los CD-R y CD-RW se usa oro, plata, y aleaciones de las mismas, que por su ductilidad permite a los láseres grabar sobre ella, cosa que no se podría hacer sobre el aluminio con láseres de baja potencia.

DISCO DURO: Un disco duro se compone de muchos elementos; citaremos los más importantes de cara a entender su funcionamiento. En primer lugar, la información se almacena en unos finos platos o discos, generalmente de  aluminio, recubiertos por un material sensible a alteraciones magnéticas. Estos discos, cuyo número varía según la capacidad de la unidad, se encuentran agrupados uno sobre otro y atravesados por un eje, y giran continuamente a gran velocidad.

Asimismo, cada disco posee dos diminutos cabezales de lectura/escritura, uno en cada cara. Estos cabezales se encuentran flotando sobre la superficie del disco sin llegar a tocarlo, a una distancia de unas 3 o 4 micropulgadas (a título de curiosidad, podemos comentar que el diámetro de un cabello humano es de unas 4.000 micropulgadas). Estos cabezales generan señales eléctricas que alteran los campos magnéticos del disco, dando forma a la información. (dependiendo de la dirección hacia donde estén orientadas las partículas, valdrán 0 o valdrán 1).

La distancia entre el cabezal y el plato del disco también determinan la densidad de almacenamiento del mismo, ya que cuanto más cerca estén el uno del otro, más pequeño es el punto magnético y más información podrá albergar.

MEMORIA FLASH: Derivada de la memoria EEPROM— permite la lectura y escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación. Gracias a ello, la tecnología flash, siempre mediante impulsos eléctricos, permite velocidades de funcionamiento muy superiores frente a la tecnología EEPROM primigenia, que sólo permitía actuar sobre una única celda de memoria en cada operación de programación. Se trata de la tecnología empleada en los dispositivos denominados memoria USB, está hecha de .cirucuotos electricos, micro chips silicio, plástico...

CHIPS DE MEMORIA: Esta hecho de fragmentos microscópicos de silicio y germanio apilados, tomados de obleas pereviamente dopadas, de esta forma se van generando miles de transistores y semiconductores que en conjunto dan el origen a lo que en un principio fue llamado como circuito integrado.