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:
محاضرات علمية في ملتقى الخدمة الاجتماعية الأول في الرياض
احتفاءً بالشهر العالمي للخدمة الاجتماعية لعام 2025م، أقامت الإدارة العامة للصحة النفسية والخدمة الاجتماعية، بالتعاون مع قسم الطب النفسي في مستشفى صحة الافتراضي، ”ملتقى الخدمة الاجتماعية الأول“.
وعُقد الملتقى في مركز الملك سلمان الاجتماعي بالعاصمة الرياض.
أخبار متعلقة السديس يدشن مسابقة "تزودوا" القرآنية ويشيد بجهود منسوبي الشؤون الدينية"التعليم": الأمن السيبراني خط الدفاع الأول لحماية منظومتنا التعليميةشهد الملتقى حضوراً لافتاً، تقدمهم مدير عام الإدارة العامة للصحة النفسية والخدمة الاجتماعية، الدكتور حسن بن رافع الشهري، وقائد مسار الخدمة الاجتماعية بوزارة الصحة، الدكتور محمد بن نويفع الشاماني.
.article-img-ratio{ display:block;padding-bottom: 67%;position:relative; overflow: hidden;height:0px; } .article-img-ratio img{ object-fit: contain; object-position: center; position: absolute; height: 100% !important;padding:0px; margin: auto; width: 100%; } محاضرات علمية في ملتقى الخدمة الاجتماعية الأول في الرياض محاضرات علمية في ملتقى الخدمة الاجتماعية الأول في الرياض var owl = $(".owl-articleMedia"); owl.owlCarousel({ nav: true, dots: false, dotClass: 'owl-page', dotsClass: 'owl-pagination', loop: true, rtl: true, autoplay: false, autoplayHoverPause: true, autoplayTimeout: 5000, navText: ["", ""], thumbs: true, thumbsPrerendered: true, responsive: { 990: { items: 1 }, 768: { items: 1 }, 0: { items: 1 } } });مشاركات الملتقى
شاركت في الملتقى نخبة من الممارسين المتخصصين وذوي الخبرة يمثلون جهات صحية رائدة، من بينها المركز الوطني لتعزيز الصحة النفسية، والتجمع الصحي الأول، والتجمع الصحي الثاني، والتجمع الصحي الثالث بالرياض.
وتضمن برنامج الملتقى تقديم محاضرات علمية متخصصة تناولت أحدث التطورات والممارسات في مجال الخدمة الاجتماعية وتطبيقاتها في القطاع الصحي والمجتمعي. وإلى جانب الجلسات العلمية، أقيم معرض مصاحب شاركت فيه جهات من القطاع الحكومي والقطاع غير الربحي.
وتم استعراض أبرز مستجدات الخدمات الاجتماعية المقدمة في المجتمع والجهود المبذولة لتطويرها، مما أتاح فرصة لتبادل الخبرات وتعزيز الشراكات بين مختلف القطاعات العاملة في هذا المجال الحيوي.