A evolução tecnológica/A era das invenções

(Idade Contemporânea — final século XVIII até os tempos atuais)

A Revolução Industrial é a característica marcante desse período contemporâneo. Ela teve início, porém, nos tempos modernos, mas foi principalmente a partir desta época que se difundiu. A Revolução Industrial divide-se da seguinte maneira:

• 1ª Revolução Industrial: de 1760 a 1850, praticamente restrita à Inglaterra. Os principais aperfeiçoamentos foram no ramo de tecelagem, tendo também a introdução da força a vapor.

• 2ª Revolução Industrial: de 1850 a 1900, com difusão pela Europa (Bélgica, França, Alemanha, Itália e, no final do século, Rússia), América (Estados Unidos) e Ásia (Japão — a partir de 1868). Agora, surgem novas formas de energia elétrica — como a hidrelétrica —, novos derivados do petróleo — como a gasolina, sendo utilizada posteriormente pelos motores a explosão. Houve também grande desenvolvimento do transporte marítimo e terrestre — como, respectivamente, barcos e locomotivas a vapor.

• 3ª Revolução Industrial: de 1900 até os tempos atuais, com a sua expansão pelo mundo inteiro. Compreende o aperfeiçoamento dos inventos, tendo principalmente a explosão do processo evolutivo. Assim, apresenta novas técnicas industriais e energéticas, e expansão dos meios de comunicação.

Fase Antecedente à 2ª Guerra Mundial (1939–1945)

A locomotiva a vapor

Um dos desenvolvimentos muito significativos para o transporte terrestre foi o surgimento da locomotiva a vapor de George Stephenson, no início do século XIX — que ampliou a rede de estradas de ferro. Em 1825 uma de suas locomotivas tornou-se o primeiro trem de passageiros — atingia 24 km/h e ligava Stockton a Darlington. Conseguinte, foi desenvolvida pela mesma pessoa, em 1829, outra locomotiva chamada de Rocket — atingia 60 km/h —, que inaugurou a construção de uma estrada de ferro de 64 km entre Liverpool e Manchester. Essa locomotiva constituía-se basicamente por um vagão de combustível, um tanque d’água e uma cadeira tubular. As primeiras ferrovias foram construídas na Inglaterra, Estado Unidos, Alemanha e Bélgica. Esse desenvolvimento facilitou a distribuição de mercadorias que se tornou mais rápida, barata e eficiente — esse último deve-se ao transporte de cargas muito mais pesadas.

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  Locomotion de George Stephenson.
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  Rocket de George Stephenson.

O automóvel

Outro importante transporte terrestre foi a construção do primeiro automóvel pelo engenheiro belga Étienne Lenoir, em 1863. Ele instalou sobre uma carreta de três rodas um motor de combustão interna (seu funcionamento deve-se à queima de combustível no interior de vários cilindros). Esse rudimentar automóvel tomou uma forma mais parecida com os de hoje a partir da construção do Ford modelo T, por Henry Ford. Esta foi a transformação da carreta a motor de Lenoir para um automóvel teria como método de fabricação a produção em série, revolucionando a maneira de se fabricar carros, e implicando numa venda de mais de 15 milhões de modelos vendidos, em 1930. O carro era montado a partir de um conjunto de peças padronizadas. Posteriormente, surgiria o carro mais popular e mais vendido de todos os tempos: o Fusca. Ele foi projetado na década de 1930, pelo engenheiro alemão Ferdinand Porsche, e conseguiu ter mais de 20 milhões de unidades vendidas.

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  Ford modelo T.
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  O Fusca.

Os barcos a vapor

Nos transportes marítimos, foi essencial a navegação que utilizava força a vapor, sendo os primeiros barcos desse tipo foram utilizados para transportar passageiros nos rios dos Estados Unidos. Esses barcos, através da força do vapor, eram movidos por imensas rodas equipadas com pás — um exemplo é Delta Queen, de 1826. Assim, em 1843, o britânico Isambard Kingdom Brunel, desenvolveu o Great Britain, provido de um gigantesco casco de ferro e propulsor a hélice — este, respectivamente, possibilitava maior segurança e transporte de mais carga, além de atingir-se maior velocidade.

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  Delta Queen (é possível ver sua roda)
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  Great Britain
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  Hélice do Great Britain

Como usar o sextante para medir o ângulo do sol.

Além disso, houve o desenvolvimento de novos instrumentos de navegação, que possibilitaram aos cartógrafos desenharem mapas com mais exatidão métrica. Assim, temos o sextante (no século XIX) — um aperfeiçoamento do astrolábio —, que permitiu a localização precisa do navegador no globo terrestre, a partir de medições dos ângulos entre as estrelas conhecidas e a linha do horizonte (observava-se no telescópio, e então fazia-se a leitura da escala).

Boeing 747.

Os aviões

A partir deste século, há a introdução de um novo meio de locomoção, o transporte aéreo. O primeiro voo foi feito pelos irmãos americanos Orville e Wilbur Wright, em 1903; porém, o primeiro voo devidamente homologado foi realizado pelo brasileiro Alberto Santos Dumont, em 1908. Assim, em seguida, o engenheiro francês Louis Blériot voou, em 1909, de França à Inglaterra — compreendendo 42 quilômetros. Esses primeiros aviões eram de madeira e tecido, com suportes de ferro. Foram aperfeiçoados e substituídos por modelos de metal aerodinâmicos, na década de 1920. Sendo, por um alemão em 1939, desenvolvido o primeiro avião a jato, chamado de He 178. Atualmente, existem jatos — como o Boeing 747 — que pode carregar mais de 400 passageiros e executar uma viagem de mais de 12.000 quilômetros.

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  O primeiro vôo.
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  O primeiro vôo real.
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  O vôo de Blériot.
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  O primeiro avião a jato.

A Primeira Guerra Mundial (1914–1918) foi essencial para acelerar o desenvolvimento dos aviões — que tinham fins militares. Em 1918 já existia aeroplanos muito mais rápidos e seguros. Além disso, Jornais ofereciam prêmios àqueles que fizessem façanhas aéreas. Assim, em 1919, foi realizado pelos britânicos John Alcock e Arthur Brown a primeira travessia transatlântica sem escalas, realizada em 16 horas e meia. Outra façanha foi a travessia transatlântica realizada por um só homem, Charles Lindbergh, em 1927.

A lâmpada elétrica

No século XIX, mais exatamente entre 1878 e 1879, a lâmpada elétrica é desenvolvida. Antes deste século, a iluminação era feita com fogueiras, velas e lamparinas. A precursora da lâmpada elétrica foi a iluminação a gás, que em 1807, fez Pall Mall (em Londres) tornar-se a primeira rua no mundo com esse tipo de iluminação; porém passou a ter segurança somente em 1885 com a invenção da camisa (ou véu) de gás. Segue-se a isso a lâmpada elétrica, inventada ao mesmo tempo pelo inglês Joseph Swan e pelo americano Thomas Alva Edison; os dois inventores juntaram-se mais tarde para comercializar a invenção. A lâmpada construída por eles, constituía-se por um filamento muito fino (de carbono) por onde percorria a corrente elétrica, e produzia uma iluminação branca e muito brilhante, sendo que tudo isso envolvido por um bulbo de vidro.

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  Candeeiro.
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  A primeira lâmpada elétrica.

Os meios de comunicação

Os meios de comunicação teve como precursor o telégrafo, que através de fios permitia enviar mensagens por sinais elétricos codificados. O primeiro desse aparelho foi inventado por dois ingleses em 1837: C. Wheatstone e W. Cooke. Mas foi em 1838 que seria inventado por Samuel Morse o código mais famoso: o código morse. Neste, as letras são representadas por um código binário (traços e pontos). Então, em 1876, foi inventado pelo americano Alexander Graham Bell, o telefone. E, em 1884, através da Companhia Telefônica Bell, instalou-se a primeira linha telefônica de longa distância — entre Nova Iorque e Boston; o primeiro cabo a cruzar o oceano atlântico é de 1956, fazendo somente 36 chamadas por vez.

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  O primeiro telégrafo.
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  Telégrafo de Morse.
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  O primeiro telefone.
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  Companhia Bell.

O primeiro rádio.

Os meios de comunicação começavam a surgir. Em 1895, é inventado o telégrafo sem fio (precursor do rádio) pelo engenheiro italiano Guglielmo Marconi, que obteve apoio de outro cientista descobridor das ondas de rádio — o alemão Heinrich Hertz ^{[precisa de fontes]}. Assim, em 1901, Marconi enviou a primeira mensagem transatlântica por rádio, sendo transmitida por código morse; e em 1906, data-se a primeira transmissão sonora transatlântica^{[precisa de fontes]}. Os programas de rádio tornaram-se regulares na década de 1920^{[precisa de fontes]}. Os primeiros rádios eram grandes, mas com a invenção dos transistores, em 1947, reduziu-se seu tamanho^{[precisa de fontes]}.

A transmissão sonora via rádio deve-se à invenção da válvula a vácuo, que constituía o componente básico dos circuitos eletrônicos dos primeiros aparelhos de rádio ^{[precisa de fontes]}. Primeiramente, constitui-se as válvulas diodo, sendo em 1906 introduzida a válvula triodo, que possibilitou transmitir, receber e amplificar sinais de rádio, transformando-os em sons compreensíveis — como a voz ^{[precisa de fontes]}.

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  Vávula a vácuo.
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  Modernos transistores.
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  Válvula diodo.
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  A primeira vávula triodo.

Um dos filmes de Eadweard Muybridge, retratando o galope de um bisão.

A captura de imagens e sua reprodução, ou seja, a invenção da fotografia, o cinema e a televisão, respectivamente, ocorreram da seguinte maneira. Na década de 1870, Eadweard Muybridge obteve o efeito de movimento através de fotos sucessivas de movimentos humanos e animais, tiradas com um aparelho de alta velocidade. Apesar de já na década de 1830 o francês Louis-Jacques Daguerre ter criado um processo fotográfico que utilizava placas de cobre cobertas com prata e iodo — simulando o movimento —, este era muito precário pois produzia uma cópia de cada fotografia. Um pouco mais tarde, o inglês William Fox Talbot inventou um processo que utilizava uma imagem negativa, permitindo um número ilimitado de cópias positivas da mesma fotografia. Surgia, então, a câmera fotográfica, que utilizava este último processo de revelação de imagens. Esta consistia de uma caixa escura, com um orifício de um lado, por onde entra a imagem do exterior e a reproduz sobre a parede oposta da câmera. Ela foi aperfeiçoada colocando-se uma lente em seu orifício, e assim obtendo uma imagem mais nítida. Posteriormente, em 1826, conseguiu obter o primeiro registro de uma imagem permanente, através de uma chapa de estanho coberta com betume sensível à luz. Então, finalmente inventa-se a fotografia, retirando a placa e tratando a fotografia quimicamente.

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  William Talbot com sua câmera.

Consequentemente à criação da fotografia, surge o cinema. Para isso, foi inventado a câmera cinematográfica, por Étienne-Jules Marey, capaz de tirar doze fotos por segundo. Após nove anos foi inventado, por Thomas Edison, o cinetoscópio (exibia uma série de imagens a certa velocidade, produzindo assim um efeito de movimento). Posteriormente, em 1895, os irmãos franceses Louis e Auguste Lumière, usaram um dispositivo semelhante a este descrito para a primeira exibição pública cinematográfica. Este dispositivo usava uma tira contínua de filme, rodada à mão num projetor de imagens à tela. Então, na década de 1920, teve-se a invenção de filmes sonoros; em 1932, da produção de filmes coloridos, pelo sistema Technicolor.

• Um filme gravado com o Cinetoscópio.
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  Uma câmera Technicolor.
• Um filme gravado com a tecnologia Technicolor.

Em 1926 teve-se a invenção da televisão, pelo escocês John Logie Baird. Esse aparelho é concebido a partir da invenção, de Vladimir Zworykin, do iconoscópio (dispositivo eletrônico que por meio de lentes focaliza a imagem no interior de um tubo de vidro). Baseando-se nesse invento, tem-se a televisão eletrônica moderna, que aparece em 1936. O primeiro serviço público de tevê foi iniciado pela BBC (British Broadcasting Corporation) de Londres; as transmissões regulares começaram em 1941, nos Estados Unidos; e a primeira transmissão à cores foi feita em 1953, pela rede americana CBS.

Aprimoramentos industriais

Ciclo de Otto.

O motor de combustão interna (ou motor a explosão), tem grande repercussão em vários setores — principalmente no automotivo. Esta máquina térmica é baseada na máquina a vapor, só que utiliza como energia derivados do petróleo (o primeiro derivado utilizado foi a gasolina). Esse motor consiste em mover um êmbolo com a pressão causada pela explosão do combustível, que este fica altamente explosivo em contato com o ar. Antes de entrar no cilindro, o combustível mistura-se com o ar no dispositivo chamado carburador. Então, primeiramente, a mistura entra no cilindro pela válvula de admissão e o êmbolo desce (1º tempo: admissão). Em seguida, fecha-se a válvula de admissão, o êmbolo sobe e comprime a mistura (2º tempo: compressão). Agora, um dispositivo chamado de vela produz uma faísca que provoca uma explosão, isso gera-se gases que empurram o êmbolo para baixo (3º tempo: expansão). Assim, a válvula de escape abre-se quando êmbolo quando chega ao ponto inferior, que logo em seguida sobe empurrando os gases contidos no cilindro para o exterior.

Devido à Revolução Industrial, surge a siderurgia (indústria de produção de ferro e aço em grande escala). Embora, já conhecia-se há muito tempo a técnica de produção do ferro fundido, foi a partir deste século XIX que passa a não ser mais produzido em pequenas oficinas e em pouca quantidade. O ferro fundido consiste em um processo de seu aquecimento até o ponto de fusão, quando torna-se líquido, e assim possibilita sua moldagem, sendo depois colocado para esfriar. Já o aço, é uma liga de ferro com uma pequena quantidade de carbono (oscila de 0,05% a 1,8%). Para isso, o ferro tem que ser elevado à temperatura de 1.200 °C a 1.600 °C. Então, foi constituído um processo, em 1855 por Henry Bessemer, que devia-se introduzir o ferro fundido num conversor por onde circula ar comprimido para oxidar as impurezas. Essa oxidação desprende o calor necessário para elevar a temperatura — não precisando utilizar mais combustível, e tornando o processo muito econômico. Finalizando, o conversor que contém o aço, é inclinado, despejando-o num caldeirão. Este processo é utilizado até hoje. Um grande exemplo das primeiras construções que utilizavam ferro fundido e aço é a Torre Eiffel, em 1889, projetada por Gustave Eiffel. Foi construída em Paris para a celebração do centésimo aniversário da Revolução Francesa.

Outro processo industrial que revoluciona-se neste período, é a mineração. Esse processo é essencial às siderúrgicas, sendo até antes do século XIX feito manualmente. Cavavam-se poços de até 4 quilômetros, onde percorriam os mineiros em elevadores de cargas, que ficavam agachados enquanto arrancavam o mineral com a picareta, a barra e a talhadeira. Os poços possuíam galerias (paredes de onde extrai-se o carvão); porém essas galerias eram sustentadas por vigas de madeira, tornando seu desmoronamento frequente. Então, a partir do século XIX, passa-se a utilizar máquinas para cortar o carvão, e também uma correia transportadora que conduz o minério até o poço, e deste a um elevador que o leva até a superfície.

O armamento bélico

A Colt de 1836 (patente de 1835).

Os armamentos ganharam grande aperfeiçoamentos a partir do século XIX, devido, principalmente, às duas Grandes Guerras. Assim, no início desse século, foi construída a pistola de percussão, esta carregada com apenas um cartucho, ou seja, uma bala. Seu funcionamento é simples: ao se disparar, o cão — que tem em sua extremidade o percursor — atinge uma carga detonadora que incendeia a pólvora da bala e a dispara. Samuel Colt patenteou, em 1835, o primeiro revólver no qual apresentava um tambor onde era possível colocar seis cartuchos — sendo que este girava automaticamente após puxar-se o cão, ajustando a posição do tambor para o próximo tiro. As armas Colt eram muito utilizadas no Velho Oeste, tornando-se o tipo de arma portátil mais popular de todos os tempos.

Dando continuidade, foi inventada por Richard J. Gatling, em 1862, o primeiro modelo de metralhadora. Consistia em uma arma que disparava um fluxo contínuo de munição (este primeiro modelo possuía uma alimentação manual de balas). A metralhadora totalmente automática, foi inventada por Hiram Maxim, em 1884. Essas armas automáticas usavam como energia para o disparo, um sistema que produzia um impacto sobre a bala — o coice — ou um impacto por pressão de gás sobre a bala.

Mark I.

Na Primeira Guerra Mundial (1914-1918), foram construídos os tanques de guerra. Constituídos basicamente por peças de automóveis e tratores, teve como uns dos primeiros modelos o Mark I, de patente britânica, e que fazia 6,4 km/h, possuindo dois canhões. Mas foi principalmente a partir da Segunda Grande Guerra que se destacaram, tendo grande importância em ataques relâmpagos. Tiveram 50 mil unidades produzidas por fábricas norte-americanas, em 1944.

Fase Posterior à 1945

A Segunda Grande Guerra forçou a um rápido desenvolvimento da indústria — compreendendo suas técnicas e a sua expansão. Isso era necessário devido à necessidade de obter-se armamentos bélicos cada vez mais sofisticados em relação ao do oponente. Implicando também no desenvolvimento dos meios de comunicação e de transporte.

A robótica

A indústria se revoluciona apresentando em todos, ou quase todos, setores a tecnologia da robótica. Entretanto, já há muito tempo se constrói robôs, como os autômatos (máquinas que imitam o movimento e a forma de seres animados). Exemplos desses robôs autômatos são aves mecânicas que podiam voar e leões mecânicos. A robótica atual é o ramo da tecnologia no qual se ocupa em projetar e construir robôs, isso para a simplificação, segurança, qualificação e aumento da produtividade industrial. Temos, então, o primeiro robô construído para fins industriais, e controlados por computador, construído por George Devol, em 1960.

A ramo da robótica, porém, foi impulsionado a partir da década de 70 com a invenção do microprocessador. Eles substituem o homem para a realização de trabalhos hostis — como a fundição e a estamparia; em ambientes perigosos, onde ocorre, por exemplo, o desprendimento de gases tóxicos — como na pintura ou fabricação de adesivos; nas ocupações cansativas, monótonas e repetitivas — como as Linhas de Montagem ou no Controle de Qualidade.

Os robôs apresentam três partes fundamentais: os elementos mecânicos, o sistema de controle e os sensores. Os elementos mecânicos diferem-se quanto à aplicação. Um deles são os motores elétricos, que têm maior utilização devido ao seu baixo custo, pouco espaço que ocupam e facilidade de controlá-los. Mas, para aplicações que exigem maior potência e rapidez, é utilizado o motor pneumático (movido a ar comprimido). E, ainda, para aplicações onde é utilizado cargas muito pesadas, utiliza-se o motor hidráulico (movido por algum tipo fluido comprimido — como a água).

O sistema de controle funciona da seguinte maneira: informa-se ao computador sobre como é o ambiente que irá atuar, depois é calculada a posição na qual o robô deve se dirigir e, por último, o computador pode comandar os motores do robô para que realize seus movimentos.

A última parte fundamental são os sensores. Estes são dispositivos acoplados nos robôs que calculam automaticamente fatores externos. Atualmente, pode-se programar robôs para atender à voz humana, e não às complicadas linguagens de programação. Os sistemas de visão possibilitam determinar como está disposto objetos ao redor do robô. Além disso, os sensores determinam como encontra-se a temperatura ambiente ao redor do robô, e sensores de pressão, constituídos de micro-interruptores, determinam a pressão necessária para pegar um objeto e também a forma do objeto.

Os robôs apresentam diferentes tipos. Há aqueles mais simples, os robôs manipulados, que precisam ser movimentados por uma pessoa, realizando a tarefa mais pesada e difícil. Outros são os robôs de aprendizagem, que precisam ser programados na primeira vez de uso, para executarem a ação desejada. Os mais sofisticados são os robôs inteligentes que podem executar diversas funções e possuem sensores (tais como os descritos no parágrafo anterior) para determinar condições externas.

Transistores e semi-condutores

Uma grande evolução foram as invenções do transistor e do semicondutor. Estes substituíram as válvulas a vácuo. Os físicos norte-americanos John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley inventaram os transistores em 1947, sendo estes baseado nas propriedades dos semicondutores — para a fabricação tanto de rádios quanto de circuitos eletrônicos de computadores. Estes semicondutores são um material menos isolante que o vidro e mais que os metais: silício ou germânio. Em 1958 é criado o circuito integrado, que permite a redução cada vez maior dos aparelhos eletrônicos. Atualmente, é possível a reunião de mais de três milhões de transistores em 1 cm² de material semicondutor.

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  Silício.
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  Germânio.

O laser

O laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, isto é, amplificação de luz por emissão estimulada de radiação) é uma luz altamente concentrada que viaja em linha reta, e que tem várias aplicações — desde sua utilização em impressoras até em delicadas operações cirúrgicas.

O raio laser resulta de uma descarga elétrica em um tubo contendo uma mistura de gases — incluindo sempre o gás hélio e o gás neon. Desta, implica na emissão de fótons, pelos elétrons dos gases, que se chocam com os novos elétrons, provocando uma reação em cadeia. O fóton é menor porção possível da luz, com valor exatamente determinado para cada frequência de radiação; nesse caso do raio laser, é emitido todos com a mesma energia — ou seja, com o mesmo comprimento da frequência da onda — implicando que saiam do tubo como um feixe fino de luz. Se difere totalmente da luz comum, pois esta emite frequências de onda de diferentes comprimentos, e assim se dispersa pelo ambiente.

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  Hélio
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  Neon

Observação: Ambos estão submetidos a altas voltagens. Em condições normais são incolores.

O laser apresenta uma grande variedade de aplicações, devido à sua concentração luminosa. Mas desde aplicações mais simples, como em impressoras, já mostra-se revolucionário quanto à rapidez, eficiência e a forma silenciosa destas. Até aplicações mais complicadas, como no corte preciso de placas de aço de grande rigidez. Também utiliza-se para fins bélicos, como em mísseis guiados que utilizam como alvo, o raio laser — aliás, o tipo mais preciso de alvo —, sendo utilizados também em alvos de armas portáteis (revólveres e rifles). Na medicina, é utilizado para a eliminação de tumores cancerígenos, permitindo atingir o tumor com maior precisão, pois antes já era possível eliminá-los — com os tratamentos de quimioterapia e de radioterapia —, porém afetavam e prejudicavam células normais. Nesse ramo da medicina, é utilizado também para problemas dermatológicos — desde eliminação de tatuagens e manchas, até o tratamento de câncer de pele; e na microcirurgia, para operações na retina do olho ou para corrigir defeitos de visão — como a miopia e astigmatismo. Uma de suas aplicações revolucionárias é em hologramas (representação tridimensional — parecida com uma fotografia em 3D — produzida por raio laser). Satélites espaciais, dispõem de sistemas de telemetria em laser que permite a medição de objetos a longa distância. Em telecomunicações permite a transmissão da voz — convertida em sinais de laser — por cabos de fibra óptica. Entre muitas outras aplicações.

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  Fibra óptica.

A fibra óptica

A fibra óptica foi inventada em 1952, mas torna-se comercialmente interessante apenas na década de 1970 e 1980 , quando os sistemas de telecomunicação — que utilizam então linhas telefônicas comuns — começam a ficar deficientes devido ao crescimento da transmissão de dados via computadores desde a década de 60. Essa nova rede de telecomunicação conduz sinais luminosos em alta velocidade, ao contrário dos cabos tradicionais que transmitem dados por ondas eletromagnéticas ou impulsos elétricos.

O cabo de fibra óptica é constituído essencialmente por uma pequena barra de vidro central revestida por material óptico que reflete a luz que se desvia do vidro de volta a este, e isto envolto por uma capa de polietileno protetora. Esses cabos têm a capacidade de transmitirem sinais digitais ou analógicos, de vídeo e áudio (televisão, Internet) ou áudio (telefone, rádio). Para sua transmissão, é necessário um dispositivo transmissor e outro receptor, sendo que a principal diferença entre a transmissão de sinais digitais para os analógicos, o seguinte: o primeiro precisa de apenas dois tipos de sinais luminosos — isso pois o digital consiste em um sistema binário constituído pelos números 0 e 1 —, já o segundo é necessário uma infinidade de sinais luminosos de diferentes intensidades de luz.

Essas revolucionárias redes de telecomunicação permitem a transmissão de dados a uma velocidade muito maior que a dos cabos convencionais de cobre — atinge a velocidade da luz (300.000 km/s), com a transmissão de até 1 bilhão de bits por segundo (cada bit equivale a uma unidade de informação no sistema binário). Simplificando, são pacotes de até 1 bilhão de bits enviados a cada segundo, que viajam à velocidade da luz. E também a uma maior distância sem a necessidade de uso de repetidores (dispositivos utilizados para o sinal não enfraquecer) — 4.000 metros contra 1.500 metros dos cabos convencionais. Além disso, permite uma menor interferência; menor possibilidade de intercepção, garantindo uma maior segurança de transmissão de dados; e impossibilidade de causar incêndios devido à não-produção de descargas elétricas. Entretanto, possuem custo mais elevado em relação aos cabos convencionais, e exigem equipamentos avançados para sua instalação: a necessidade de ficarem alinhados e não-submetidos a uma grande pressão — caso contrário, tem sua capacidade diminuída — exigem que os equipamentos de instalação sejam de grande precisão.

Os microprocessadores e a informática

O microprocessador é a parte fundamental de um computador, mas não somente deste, pois é utilizado também para várias outras máquinas: máquinas de lavar e de costura, calculadoras, televisões e rádios modernos, carros, robôs, satélites, etc. O primeiro foi criado pela empresa Intel, em 1971: foi o i4004.

O microprocessador — que está envolvido por uma cápsula chamada chip — compreende a unidade aritmético-lógica (dispositivo que realiza operações de cálculo), a unidade de controle (dispositivo que comanda outros, através de instruções corretas para executar tarefas), os registros (dispositivo de memória de dados e de resultados das operações das unidades de um microprocessador) e buses internos de conexão (bus é um microcabo que conecta os dispositivos de um computador, e permite o envio de mensagens). Para a comunicação do microprocessador com dispositivos externos, utiliza os buses externos.

IBM 5100, o primeiro computador próximo do pessoal.

IBM PC XT

O primeiro computador pessoal (ou PC — do inglês, personal computer) produzido em larga escala foi o IBM 5100, lançado em 1975. Então, em 1983, foi construído pela IBM, o PC XT: compreendia um microprocessador 8088 e um disco rígido (dispositivo com certa capacidade de armazenamento de dados de um computador). Subsequente, temos o desenvolvimento de outros microprocessadores mais avançados, sendo que estes caracterizam os nomes dos computadores: 286, 386, 486 (cada um com diversos tipos, como o 486 SX e 486 DX).

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  Intel 8088
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  Intel 80386
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  Intel 80486

A Interface Gráfica é a utilização do computador por meios gráficos, que por meio de ícones (símbolo gráfico) pode-se indicar um comando pelo qual o computador deve seguir. Isso é feito através do mouse (periférico que move um indicador para executar um comando). Assim, a Interface Gráfica substituiu o teclado para a execução de comandos, simplificando a utilização dos microcomputadores. Esta simplificação do modo de utilização do computadores, foi desenvolvida pela empresa Apple, que lançou o Macintosh para competir com o PC da IBM. Posteriormente, foi desenvolvido pela Microsoft um programa para computadores PC que rodava no sistema operacional MS-DOS, e que simulava um sistema operacional: o Windows. Porém, foi somente em 1995, que foi lançado um verdadeiro sistema operacional para PC: o Windows 95.

A "conquista" do espaço

A partir da Segunda Guerra Mundial, começa a exploração espacial. Sendo assim, o primeiro foguete capaz de sair da atmosfera terrestre, foi um desenvolvido pela Alemanha: o V2. Os foguetes com estágios começam a surgir no final da década de 40, tendo uma duas ou três seções para transportar combustível extra. O primeiro satélite espacial lançado, em 1957 pela União Soviética, foi o Sputnik I. Este ficou na órbita terrestre durante 92 dias. Assim, no final da década de 50, foram lançados muitos satélites espaciais pelos Estados Unidos e União Soviética, que travavam uma corrida espacial. O primeiro módulo espacial que obteve sucesso foi o soviético Luna 3, em 1959. Este tirou fotos do lado oculto da Lua, nunca antes visto. Então, logo em seguida, os Estados Unidos lançaram, em 1962, o Mariner 2, que obteve fotografias de Vênus. E assim muitos outros foram lançados.

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  Foguete V2 (réplica).
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  Sputnik I (réplica).
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  Mariner 2.

Subsequente, visa-se colocar o homem no espaço, e isso é conseguido em 1961, com o cosmonauta soviético Yuri Gagarin, que realizou na nave Vostok, uma viagem pela órbita terrestre. Em 1965, através do soviético astronauta Aleksey Leonov, o homem consegue a façanha de vagar pelo espaço. Mas, a realização mais marcante, ocorreu em julho de 1969, quando o cosmonauta norte-americano Neil Armstrong, membro da nave Apollo 11, pisa pela primeira vez na Lua.

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  Vostok.
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  Apollo 11.

Esse desenvolvimento no campo espacial, permitiu a construção de satélites artificiais. Estes nos permitem a comunicação, onde sinais de sons e/ou imagens são convertidos em ondas, nas centrais de telefonia ou televisão. Assim, essas ondas são captadas pelos satélites e enviadas para os aparelhos de telefone ou de televisão, onde são novamente convertidos em sons e/ou imagens. A importância desses satélites de comunicação em relação às estações terrestres, consiste que estes abrangem uma zona onde precisaria de várias estações repetidoras terrestres a poucos quilômetros de distância.

Echo I.

Os primeiros satélites artificiais de comunicação são desenvolvidos na década de 60, estes eram dotados de equipamentos eletrônicos; antes destes, porém, haviam satélites precários que baseavam-se na transmissão das ondas recebidas da Terra por espelhos de alumínio — como o Echo I. Os dotados de equipamentos eletrônicos, consistem em mudar a frequência das ondas recebidas para não haver interferências e amplificar os sinais que chegam da Terra para enviá-los completo à estação de destino.

Syncom 2.

Com o desenvolvimento dos microprocessadores, permitiu-se o cálculo das órbitas dos satélites, para serem guiados automaticamente e, também, orientados constantemente por estações terrestres. Um exemplo desses tipos revolucionários de satélites, é o Syncom II, colocado em órbita por meio de um foguete espacial. Este possui um sistema de telemetria por raios laser (permite a transmissão à distância dos resultados de uma medição) e um centro de controle de Terra (possibilidade de guiá-lo a partir da Terra, através de procedimentos eletrônicos). Eles obtém informações precisas da posição e velocidade, baterias, quantidade de combustível, temperatura, etc. do satélite a cada momento, e possibilita o reajuste de sua posição, caso necessário.

O suprimento de energia é obtido através de painéis solares que captam a intensa luz solar presente na atmosfera da Terra. Além disso, os atuais satélites não precisam de muita energia para serem supridos. Os painéis possuem células solares — com baterias de níquel-cádmio — presas à sua superfície, que convertem a energia luminosa proveniente do Sol em energia elétrica. Atualmente, estes painéis solares provém de articulações — para ocupar pouco espaço — que se abrem em órbita terrestre, após serem lançados pelos foguetes espaciais.

Existem vários satélites de comunicação em operação, como o INTELSAT, o EUTELSAT e o ASTRA. Para captar os sinais de um desses satélites, era preciso — a poucos anos atrás — orientar a posição das antenas parabólicas para o satélite correspondente. Posteriormente, inventaram equipamentos que possibilitam a orientação automática das antenas parabólicas para o satélite correspondente ao canal de televisão que se desejava assistir. Atualmente, as antenas parabólicas revolucionaram-se muito, tendo cerca de um metro de diâmetro — como a da SKY e da Directv. Um grande problema atualmente é que satélites artificiais já ultrapassados quanto à tecnologia são abandonados na órbita terrestre, agravando mais a quantidade de lixo espacial. E cada vez mais lança-se foguetes para colocar satélites em órbita, criando assim uma rede de satélites ao redor do planeta.