NA ALI SHAABAN JUMA
SIMU ni kifaa cha mawasiliano kilichovumbuliwa duniani karibu miaka mia moja iliyopita. Kwa miaka kadhaa binaadamu alikuwa akitumia simu za mezani, ambapo kabla ya kuvumbuliwa simu za mkononi tunazotumia siku hizi.
Simu za mkono zilikuwa zikitumiwa na vikosi vya ulinzi na usalama kwa kuunganisha mawasiliano kati ya vituo vya vikosi hivyo na askari walio katika doria au vitani. Hizo ndizo simu zilizoitwa, “radio call”.
Hata hivyo, kutokana na maendeleo ya sayansi na teknolojia, simu ya mkononi tunazotumia raia wa kawaida zilizoingia sokoni karibu miaka 20 iliyopita, imekuwa ni kiungo muhimu cha maisha yetu ya kila siku.
Mbali ya kutuwezesha kutuma na kupokea taarifa zetu binafsi, lakini pia kifaa hicho cha mawasiliano kinatuwezesha kupata taarifa mbalimbali muhimu za dunia kupitia picha, sauti na video kwa wakati mfupi.
Kwa mujibu wa Jarida liitwalo, “Manufacturing Global” toleo la Julai, 2021, hivi sasa duniani kuna zaidi ya watumiaji wa simu za mkononi bilioni 6.4 ambao ni sawa na asilimia 83 ya watu wote duniani. Mbali ya takwimu hizo, matumizi hayo ya simu za mkononi yamekuwa yakuongezeka kila uchao.
Ingawa wakati simu za mkononi zinaanza kutumika duniani tulizowea kununua simu chapa ya Nokia ya Finland na Motorola ya Marekani, kwa hivi sasa, makampuni makubwa yanayotengeneza na kusafirisha kwa wingi.
“Simu mpanguso” (Smart phone) duniani ni pamoja na Samsung ya Korea ya Kusini ambayo ndiyo inayotengeneza na kusafirishwa kwa wingi duniani simu hizo kwa zaidi ya miaka mitatu sasa. Mwaka jana kampuni hiyo ilisafirisha duniani jumla ya simu 315 Milioni.
Kampuni ya pili kwa ukubwa ni Apple ya Marekani ikifuatiwa na Huawei ya China. Kampuni ya nne kwa ukubwa duniani inayotengeneza na kusafirisha kwa wingi simu za mkononi ni Oppo ya China inayokuwa kwa kasi ambapo kwa sasa inashikilia asilimia 10.8 ya soko la simu za mkononi ulimwenguni. Kampuni nyengine ni Vivo, Xiaomi za China, LG ya Korea ya Kusini, Lenovo, ZTE na Alcatel.
Kama vilivyo vitu vyenginevyo vinavyotengenezwa kitaalamu viwandani, simu za mkononi hupitia hatua mbalimbali za utengenezaji hadi kukamilika kwake. Simu hizo hupitia hatua kuu sita ambapo hatua ya kwanza ni wazo la simu hiyo na kuchora michoro ya wazo hilo. Baada ya wazo hilo kukubaliwa na wataalamu, hutengenezwa mfano wa simu hiyo na kupelekwa kwa wataalamu ili watoe maoni yao na kushauri marekebisho ya kitaalamu.
Hatua ya pili ni kuingiza vifaa vya kitaalamu katika mfano wa simu na kisha kupelekwa kwa wataalamu ili watoe maoni yao. Hatua ya tatu ni majaribio ya simu hiyo kuangalia uwezo na ufanisi wa kufanya kazi simu hiyo kulingana na kiwango kinachokubalika kimatumizi. Katika hatua hii, simu hiyo hufanyiwa majaribio ya kudondoshwa chini sakafuni, kupindwa na kutumbukizwa katika maji.
Hatua inayofuata ni utengenezaji wa simu hizo kwa ajili ya kuuzwa ambapo baadhi ya kampuni hutengeneza simu na vifaa vyote katika viwanda vyake na baadhi ya kampuni hununua baadhi ya vifaa kutoka kampuni nyengine zinazotengeneza vifaa vya simu kwa ajili ya kampuni nyenginezo.
Hatua ya tano ni kuziingiza simu hizo na vifaa vyake katika maboksi na kisha kusafirishwa ndani na nje ya nchi kuwafikia wateja.
Ingawa kwa sasa simu ya mkononi ni kitu cha kawaida, lakini wengi wetu hatufahamu ni madini gani yanayotumiwa kutengenezea kifaa hicho na kukifanya kutumika kwa urahisi bila usumbufu wowote.
Ingawa kila kampuni hutumia aina fulani ya vifaa kutengenezea simu tunazotumia, lakini simu zote za mkononi zinatumia madini fulani yanayolingana.
Kwa mujibu wa utafiti ulofanywa na Chuo Kikuu cha Birmingham cha Uingereza, zaidi ya madini 21 tofauti yanatumika katika kutengeneza simu ya mkononi, “smart phone” na kuiwezesha simu hiyo kufanya kazi zake zote kwa ufanisi bila matatizo.
Kitaalamu na kwa wale walosoma somo la Kemia watakubaliana nami kuwa kila madini yana sifa na tabia zake ambapo katika kutengeneza simu ya mkononi, madini hayo 21 tofauti yanayotumiwa kila moja lina kazi fulani ndani ya simu hiyo.
“Simu Mpanguso” yaani “touch screen” zina kioo ambacho ni mchanganyiko wa kioo, plastiki na aina fulani ya madini yaitwayo “indium”.
Kimaumbile madini ya “indium” yana aina fulani ya hisia kama vile mmea uitwao kifa uongo ambao ukiugusa majani yake hujikunja na baada ya muda majani hayo hukunjuka.
Hivyo basi kutokana na tabia hiyo ya kimaumbuile, madini hayo ya “indium” yanahisi pale yanapoguswa na kitu fulani chenye ujoto kama vile vidole vyetu.
Kutokana na tabia hiyo ya madini ya “indium” ya kuwa na hisia ndiyo maana yanatumika katika kioo cha simu hizo za kupangusa na unapogusa au kupangusa kioo cha simu yako kwa kidole chako, simu hiyo hupata hisia na kuwaka au kufunguka au kutoa ishara ya kile unachokitaka.
Kitaalamu madini ya “indium” katika kioo cha simu yamerutubishwa kitaalamu kwa kuongezewa vitu vyengine na hivyo kuitwa “indium tin oxide”. Hiyo ni aina fulani ya filamu nyepesi ya plastiki iliyotandikwa chini ya kioo cha simu yako ambapo unapogusa au kusugua kioo hicho kwa kidole chako, madini hayo hupeleka mawimbi ya hisia ndani ya mfumo wa umeme wa simu hiyo na kupokea taarifa ya kile unachokitaka.
Kwa lugha ya kitaalamu, unapogusa kioo cha simu yako, mawimbi ya umeme yanayotoka katika vidole vyako hupokewa na kioo cha simu yako na kuyasajili mawimbi hayo kama aina fulani ya mguso na kutoa ishara.
Kwa upande wa muonekano wa kioo cha simu yako, kioo cha simu kina rangi tofauti zenye kuelea katika kioo hicho ambazo kitaalamu kama zilivyo televisheni au kompyuta, rangi mbalimbali katika kioo cha simu za mkononi zinatokana na kile kinachoitwa, “liquid crystal display (LCD)” ambayo ni aina fulani ya mawimbi ya umeme yanayoelea na kurekebisha muonekano wa rangi katika kioo hicho.
Kati ya madini 21 tofauti yanayotumiwa kutengeneza simu za mkononi, madini sita tofauti hutumika katika kutengeneza rangi na muonekano wa kioo cha simu hiyo. Madini hayo sita ni pamoja na Lanthanum, gadolinium, praseodymium, europium, terbium na dysprosium.
Kitaalamu vioo vyote vya simu za mkononi na kompyuta vinatumia mchanganyiko wa rangi tatu ambazo ni nyekundu, kijani na buluu ambazo vikichanganyika huwezesha pia kutokeza na kuonekana rangi nyengine katika simu au kompyuta.
Hata hivyo ifahamike kuwa rangi tunazoziona katika kioo cha simu au kompyuta sio rangi kama zile zilizopakwa katika nguo zetu au gari, bali rangi hizo ni vidoto vidogo vya rangi nyekundu, kijani na buluu vinavyoingizwa kitaalamu katika simu hiyo na kuitwa, “sub pixel”.
Vidoto hivyo vya rangi ndivyo vinavyochanganyika na kufanya kitu kiitwacho, “pixel” ambapo unapowasha simu yako na kuangalia katika kioo unaona rangi kubwa ambayo ni mchanganyiko wa vidoto hivyo.
Ili kufanikisha mawasiliano na kuweza kutuma na kupokea taarifa kwa usahihi, simu za mkononi zinatumia aina mbalimbali za minara na mawasiliano ikiwemo Bluetooth, WIFI na GPS. Kitaalamu, masafa ya minara inayounganisha mawasiliano ya simu hizo ni mafupi kiasi ambacho inakuwa ni vigumu kuunganisha mawasiliano hayo kwa ufanisi.
Hivyo basi ili kuondoa tatizo hilo la uwezo mdogo wa minara ya simu hizo kuunganisha mawasiliano ya simu, simu zote za mkononi zina kifaa kiitwacho “Capacitors” kinachotengenezwa kwa kutumia aina fulani ya madini yaitwayo “tantalum” ambayo ni adimu sana duniani.
Baadhi ya nchi zinazozalisha madini hayo adimu ni pamoja na Australia, Rwanda, Kongo DRC, Brazil na Saudi Arabia.
Madini hayo magumu yenye rangi ya buluu na kijivu jivu yanaiwezesha simu ya mkononi kunyonya mawimbi ya sauti na mawasiliano katika minara na kuyaingiza katika simu hiyo na vilevile madini hayo huchuja sauti na kuifanya sauti hiyo isikike kwa usahihi kwa mtumaji au mpokeaji wa taarifa kupitia simu hiyo.
Pia madini yaitwayo Nickel hutumiwa katika “capacitor” za simu ili kuunganisha umeme wa simu hizo. Pia madini mengine yaitwayo “gallium” hutumika katika “semi conductor” za simu.
“Semi conductor” ni kifaa kinachotumika kurekebisha umeme katika vifaa mbalimbali vya matumizi vya majumba, mitambo mikubwa na maofisini.
Hivyo katika ulimwengu wa leo vifaa kama vile simu za mkononi, kompyuta, televisheni, mashine za kufulia, magari, friji na hata kamera za kisasa zinatumia Semi conductor kurekebisha mawimbi ya umeme.
Simu za mkononi hutoa aina fulani ya sauti pale inapoita au unapoingia ujumbe katika simu hiyo. Lakini mbali ya sauti, pia simu hutoa aina fulani ya mtetemeko pale yanapoingia mawimbi ya sauti.
Mtetemeko hutumika ili kuzuia sauti isisikike. Mtetemeko katika simu husababishwa na aina nne za madini yaliyotumika kutengenezea simu hiyo.
Madini hayo ni pamoja na Neodymium, terbium, dysprosium na nickel. Kwa lugha nyepesi ni kwamba ndani ya simu kuna kifaa kidogo kiitwacho, “vibration motor” kinachoendeshwa kwa umeme wa simu kilichotengenezwa kwa machanganyiko wa aina nne za madini tuliyoyataja.
Kifaa hicho kimefungwa sehemu mbili za pembeni mwa kifaa kidogo chenye umbo la mviringo kama kikopo na yanapoingia mawimbi ya sauti, kifaa hivyo chenye umbo la mviringo kama kikopo hutetemeka na kuifanya simu yako itoe mtetemeko.
Kwa upande wa Spika na Microphone zinazotumika kupokea na kutoa sauti katika simu, vifaa hivyo vimetengenezwa kwa aina tatu tofauti za madini ambayo ni neodymium, praseodymium na gadolinium.
Kwa vile simu inatumia mfumo wa mawasiliano wa kieletroniki, pia katika mazingira tuyatoishi kuna vifaa vyenginevyo vinavyotumia mfumo huo wa mawasiliano.
Kutokana na hali hiyo, kuna uwezekano mkubwa wa kuingiliwa mawasiliano ya simu za mkononi na mawimbi mengine ya kieletroniki na kusababisha simu hiyo kutofanya kazi kwa ufanisi.
Hivyo basi simu ya mkononi hufungwa kwa kutumia aina maalum ya plastiki, madini ya “aluminum” na “carbon fiber” ili kupunguza kuingiliwa mawimbi ya simu hiyo na vitu vyengine. Hivyo basi madini ya nickel na magnesium hutumika kufunga simu hiyo ili kuzuia kuingiliwa na mawimbi mengineyo ya kieletroniki.
Kinachofanyika kuzuia kuingiliwa simu yako na mawimbi mengineyo ni kwamba katika simu kuna sehemu kunakohifadhiwa sauti. Hivyo sauti isiyotakiwa ambayo inaharibu mawasiliano ya simu yako inapoingia katika simu yako hupelekwa katika kifaa cha kuhifadhia sauti na kwa vile haitakiwi inapoingia katika kifaa hicho, sauti hiyo huzuiwa na hivyo kushindwa kuvuruga mawasiliano.
Katika kuhifadhi umeme, simu za mkononi zinatumia madini ya lithium ambayo ndiyo yanayohifadhi umeme katika betri za simu hizo. Kwa ujumla simu za mkononi zinatumia aina fulani ya mfumo wa kompyuta katika kufanya kazi ya mawasiliano.
Simu za mkononi hutengenezwa kwa mchanganyiko wa madini na plastiki na kuiwezesha simu hiyo kufanya kazi kwa ufanisi.
Muonekano wa rangi tofauti katika kioo cha simu hutokana na mchanganyiko wa rangi za kijani, buluu na nyekundu.
