ثورة علمية.. ترانزستورات نانوية ثلاثية الأبعاد تتفوق على رقائق السليكون
تاريخ النشر: 8th, November 2024 GMT
أجرى فريق من الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) دراسة لتطوير ترانزستورات مجهرية، تُعرف بالترانزستورات النانوية، لتصبح بديلاً أكثر كفاءة عن الترانزستورات المصنوعة من السيليكون.
تُستخدم الترانزستورات في معظم الأجهزة الإلكترونية بدءاً من الهواتف ووصولاً للحواسيب الخارقة، وتعد بمثابة حجر الأساس الذي لا غنى عنه في ثورة تقنيات تصنيع المعالجات الحديثة، لكن هذا المكون يواجه تحدياً أساسياً، إذ لا يمكنه العمل بجهد منخفض بسبب حد فيزيائي يسمى "طغيان بولتزمان".
كيف تختلف الترانزستورات النانوية الجديدة؟
لتخطي هذا التحدي، قام الباحثون بتصميم نوع جديد من الترانزستورات باستخدام مواد شبه موصلة دقيقة جداً. تمتاز هذه الترانزستورات بأنها صغيرة جداً لدرجة يمكن قياس عرضها ببضع نانومترات فقط (أي أصغر من عرض شعرة الإنسان بأضعاف عديدة). وبفضل تصميمها، يمكن لهذه الترانزستورات العمل بجهد أقل بكثير من الترانزستورات التقليدية، مما يجعلها أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، دون أن تخسر من أدائها القوي.
تقنية "النفاذ الكمومي" كيف تجعل الترانزستورات أكثر كفاءة؟
اعتمد الباحثون في تصميم الترانزستورات الجديدة على خاصية فيزيائية كمومية تسمى "النفاذ الكمومي". ببساطة، في الترانزستورات التقليدية، تحتاج الإلكترونات إلى طاقة كافية لتجاوز حاجز معين حتى ينتقل الترانزستور من حالة الإيقاف إلى التشغيل. أما في الترانزستورات النانوية الجديدة، فإن الإلكترونات تستطيع "اختراق" هذا الحاجز بدلاً من تجاوزه، مما يسمح للترانزستور بالعمل بجهد منخفض وبكفاءة أكبر في استهلاك الطاقة.
أقرأ أيضاً.. "أوبن إي آي" تدخل عالم تصميم الرقائق الخاصة لمنافسة "إنفيديا"
خطوات دقيقة لتصنيع الترانزستورات النانوية
بفضل أدوات دقيقة ومتقدمة، نجح فريق الباحثين في إنتاج ترانزستورات بقياس نانومتري (أي في حدود بضعة نانومترات). هذا التصميم المتناهي في الصغر يساعد في تحقيق أداء قوي حيث يصبح التيار الكهربائي أعلى والتبديل بين حالتي التشغيل والإيقاف أسرع وأكثر حدة. هذا التصميم الصغير أيضاً يمكّن الباحثين من وضع عدد أكبر من الترانزستورات على شريحة واحدة، مما يعني أن الأجهزة التي ستعتمد على هذه الترانزستورات ستكون أسرع وأقوى، وأيضاً أكثر كفاءة من حيث استهلاك الطاقة.
تحديات وتطلعات مستقبلية
لا يزال هناك تحديات أمام تطبيق هذه الترانزستورات على نطاق واسع، حيث يجب تحسين تصنيعها بحيث تكون متناسقة في الأداء عبر الشريحة بالكامل. الفريق البحثي مستمر في العمل على تحسين هذه التقنية لضمان استخدامها في جميع أنواع الأجهزة الإلكترونية مستقبلاً، حيث يمكن أن توفر الترانزستورات النانوية بديلاً فعالاً وموفراً للطاقة عن الترانزستورات السيليكونية المستخدمة حالياً.
باختصار، هذه الترانزستورات النانوية الجديدة تفتح الباب أمام جيل جديد من الإلكترونيات التي ستعمل بطاقة أقل، مما يتيح لها العمل بكفاءة أكبر وسرعة أعلى، ما يعزز تطور الأجهزة الذكية والتقنيات المستقبلية.
المصدر: وكالاتالمصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: الطاقة الرقائق الإلكترونية الأجهزة الإلكترونية التكنولوجيا الثورة التكنولوجية أکثر کفاءة
إقرأ أيضاً:
كلية التجارة بجامعة أسيوط تنظم زيارة علمية لطلابها إلى مجلس النواب المصري
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
تحت رعاية الدكتور أحمد المنشاوي، رئيس الجامعة، نظمت كلية التجارة بجامعة أسيوط زيارة علمية لطلاب الكلية إلى مقر مجلس النواب المصري، وذلك بدعوة كريمة من السيد النائب ياسر عمر شيبة وكيل لجنة الخطة والموازنة بمجلس النواب، وبمشاركة (50) طالبًا وطالبة من اتحاد طلاب الكلية ولجانها المختلفة، بالإضافة إلى طلاب البرامج الدراسية.
جاءت الزيارة تحت إشراف الدكتور علاء عبد الحفيظ، عميد الكلية، والدكتور محمد عدوي، وكيل الكلية لشئون التعليم والطلاب ومستشار رئيس الجامعة لشئون الخريجين وريادة الأعمال والابتكار والمشرف العام على الوفد، والدكتورة جاكلين ألفي، منسق مساعد بالبرنامج الدراسي باللغة الإنجليزية بالكلية، والأستاذ طارق شريت، مدير عام رعاية الشباب بالكلية، والأستاذ محمد ربيع بإدارة رعاية الشباب بالكلية، والطالب عبدالرحمن مصطفى، رئيس اتحاد طلاب الكلية.
وأوضح الدكتور أحمد المنشاوي أن هذه الزيارة تأتي في إطار تعزيز الوعي السياسي لدى طلاب الكلية، وزيادة مهاراتهم وخبراتهم السياسية، وهو ما يعد جزءًا أساسيًا من إعدادهم للمشاركة الفاعلة في الحياة السياسية ونشر الثقافة البرلمانية بين الشباب، فضلاً عن التعرف على أهم التطورات السياسية في مصر وخصائص أنظمتها السياسية.
ووجه الدكتور أحمد المنشاوي الشكر والتقدير للمستشار حنفي الجبالي، رئيس مجلس النواب، على حفاوة الاستقبال وكرم الضيافة التي حظي بها وفد جامعة أسيوط من كافة المسؤولين داخل المجلس. وأشاد بتعاونهم في تسهيل مهمة الطلاب، واطلاعهم على كافة الجوانب المتعلقة بأنظمة العمل التشريعي والسياسي في المجلس. كما أثنى على الدور الوطني الذي يقوم به مجلس النواب، مؤكدًا أنه يحظى بثقة الشعب المصري بفضل تاريخه العريق، مشيرًا إلى أن الجامعة تسعى دائمًا لتعزيز أواصر التعاون مع الهيئات والمؤسسات الوطنية لخدمة الدولة المصرية.
ورحب المستشار حنفي الجبالي، رئيس مجلس النواب، بوفد طلاب كلية التجارة، معربًا عن سعادته بتواجد هذا الشباب الواعد من أبناء جامعة أسيوط في جلسات المجلس، مؤكدًا أن هؤلاء الطلاب هم قادة المستقبل وثروة مصر الحقيقية.
وأعرب الوفد الطلابي عن سعادتهم وفخرهم بهذه التجربة القيمة التي تمثلت في المحاكاة الواقعية للعمل داخل مجلس النواب. حيث أتيحت لهم الفرصة لحضور الجلسات العامة، وتفقد المتحف الخاص بالمجلس، و القاعة الفرعونية المختصة بجلسات اللجان، بالإضافة إلى اللقاء مع عدد من أعضاء مجلس النواب، وذلك في إطار الأنشطة والفعاليات التي تنظمها الكلية، والتي تهدف إلى تنمية مهارات وقدرات الطلاب الشخصية والأكاديمية، وتنفيذ أنشطة تربط بين الدراسة النظرية والعملية، وتوفر نماذج محاكاة واقعية تسهم في اكتساب الطلاب الخبرات والمهارات المتنوعة في مجال دراستهم.
#إعلام_جامعة_أسيوط
جنبلاط: سأزور دمشق مجدداً وطلبت موعداً للقاء الشرع