Tecnología Esencial: Impresoras Láser, Redes y Telefonía Móvil

Funcionamiento de la Impresora Láser

Una impresora láser está formada por un tóner (polvo negro) y un cilindro de color verde y muy brillante, denominado “tambor fotoconductor”.

El proceso de impresión se desarrolla en varias etapas:

1. Carga y Exposición: El tambor fotoconductor se carga electrostáticamente de manera uniforme. Un láser incide sobre el tambor, descargando las áreas que no deben atraer tóner y dejando cargadas las que sí lo harán (la imagen o texto).
2. Aplicación del Tóner: El tóner, que tiene una carga opuesta, es atraído únicamente a las zonas cargadas del tambor, formando la imagen latente.
3. Transferencia al Papel: El papel pasa por debajo del tambor y recibe una carga electrostática que atrae el tóner del tambor hacia su superficie.
4. Fusión: El papel con el tóner adherido pasa por un fusor (rodillos calientes), que derrite y presiona el tóner, fijándolo permanentemente al papel.

El láser se mueve de un lado a otro, 'escribiendo' o 'dibujando' con luz la imagen deseada. El proceso se basa en la transferencia de cargas iónicas (positivas o negativas). Históricamente, la mayoría de las impresoras láser eran monocromáticas (blanco y negro), pero las impresoras láser a color son cada vez más comunes.

Dispositivos de Red: Hub, Switch y Router

Estos tres dispositivos son fundamentales en la infraestructura de una red informática, cada uno con una función específica:

Hub

A este dispositivo llegan todos los cables de la red, uno por cada ordenador y por cada dispositivo (impresoras, etc.). Actúa como un puente entre todos ellos. Cuando un ordenador envía información, el hub la reenvía a todos los dispositivos conectados. El destinatario la utiliza y los demás la descartan. Esto puede generar tráfico innecesario y colisiones en la red.

Switch

El switch también actúa como un puente entre todos los dispositivos de la red, pero es mucho más inteligente que un hub. Es capaz de identificar cada ordenador o dispositivo conectado (mediante su dirección MAC), por lo que envía la información únicamente al destinatario correspondiente. Esto evita la sobrecarga de la red y reduce significativamente las colisiones de datos, mejorando la eficiencia.

Router

El router es un dispositivo más avanzado que permite interconectar redes diferentes (por ejemplo, tu red local con Internet). Aunque puede unir ordenadores como un hub o un switch, su función principal es buscar el camino óptimo (ruta) para poner en contacto dos ordenadores que se quieran conectar, incluso si están en redes distintas. También se encarga de que la información que pasa por él no sea enviada a todos los ordenadores conectados, sino únicamente a sus destinatarios. Además, es capaz de comprobar si una ruta funciona y, en caso contrario, encontrar una alternativa. Si existen varias rutas posibles, el router elegirá la más rápida o eficiente.

Fundamentos de la Telefonía Móvil

La infraestructura de la telefonía móvil requiere la instalación de antenas cada cierto espacio por dos razones principales:

• Potencia de la Batería: Los dispositivos móviles no solo deben recibir datos, sino también enviarlos a la antena. Si el dispositivo estuviera muy lejos de la antena, necesitaría una batería extremadamente potente para establecer la comunicación, lo cual no es práctico.
• Capacidad Limitada: Cada antena solo puede gestionar un número limitado de comunicaciones simultáneas.

La solución a estos dos problemas para proporcionar cobertura es dividir el área geográfica en celdas. Dentro de cada celda se encuentra una BTS (Estación Base Transceptora), con un alcance aproximado de 1 km.

La BTS sabe en cada momento qué móviles hay en su zona porque el teléfono le está enviando información constantemente. Por encima de las BTS, existen otros niveles de control:

• BSC (Controladora de Estación Base): Suele haber una por provincia. Se conecta con todas las BTS de su provincia y sabe qué móviles hay en cada una.
• MSC (Central de Conmutación Móvil): Suele haber una por región. Obtiene la información de qué móviles hay en cada BTS en su región.

Todas estas unidades (BTS, BSC, MSC) están interconectadas para permitir la comunicación fluida y el traspaso de llamadas entre celdas (handover).

Funcionamiento de las Pantallas LCD

El funcionamiento de las pantallas LCD (Liquid Crystal Display) se basa en el principio de polarización de la luz mediante filtros. Para entenderlo, consideremos primero cómo funcionan los filtros polarizadores:

• Un filtro polarizador, a simple vista, parece un cristal sin particularidades, pero posee microestructuras longitudinales imperceptibles para el ojo humano que solo permiten el paso de la luz en una orientación específica.
• Si se coloca otro filtro polarizador en la misma orientación, la luz seguirá pasando, manteniendo la transparencia.
• Sin embargo, si un filtro polarizador se gira 90º respecto al primero, la intersección se tornará opaca, ya que sus microestructuras están ubicadas perpendicularmente, bloqueando completamente el paso de la luz.

Este principio de girar los filtros permite controlar el paso o bloqueo de la luz. En una pantalla LCD, este control se aplica a nivel de píxel:

1. La luz proviene de una fuente de retroiluminación (originalmente fluorescentes, ahora comúnmente LEDs).
2. Esta luz atraviesa un primer filtro polarizador que solo deja pasar la luz con polarización vertical.
3. A continuación, la luz entra en una capa de cristal líquido. Cuando no se aplica corriente eléctrica, las moléculas de cristal líquido están alineadas de tal manera que giran el plano de polarización del haz de luz de vertical a horizontal.
4. El haz de luz, ahora polarizado horizontalmente, atraviesa un filtro de color (rojo, verde o azul, para cada subpíxel) y luego un segundo filtro polarizador (orientado horizontalmente) sin problema, ya que la polarización de la luz coincide con la orientación del filtro. Esto permite que el píxel emita luz (y color).
5. Cuando se aplica una carga eléctrica a los electrodos de una celda de cristal líquido, las moléculas se reordenan verticalmente, perdiendo su capacidad de girar el plano de polarización de la luz.
6. En esta situación, el haz de luz llega al segundo filtro polarizador (horizontal) con polarización vertical, siendo bloqueado. Gracias a esto, el píxel no emitirá luz (o el color correspondiente).

Al aplicar una descarga eléctrica gradual (variando el voltaje), se puede controlar la reorientación de las moléculas de cristal líquido, permitiendo que solo una parte de la luz pase a través de ellas y generando así diferentes niveles de brillo o medios tonos de colores para cada subpíxel. La combinación de estos subpíxeles (rojo, verde, azul) forma los colores que vemos en la pantalla.