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:
أوقاف الفيوم تنظم ندوة علمية بمسجد السلام
عقدت مديرية أوقاف الفيوم، برئاسة الدكتور محمود الشيمي وكيل الوزارة، ندوة علمية كبرى بمسجد السلام بقحافة، التابع لإدارة أوقاف بندر الفيوم أول.
يأتي هذا في إطار الدور التنويري والتثقيفي الذي تقوم به وزارة الأوقاف المصرية، ومديرية أوقاف الفيوم لنشر الفكر الوسطي المستنير والتصدي للفكر المنحرف.
جاء ذلك تنفيذا لتوجيهات الدكتور أسامه السيد الأزهري وزير الأوقاف، وتحت إشراف الدكتور محمود الشيمي، مدير أوقاف الفيوم، وبحضور فضيلة الشيخ فتحي عبد الفتاح مسؤول الإرشاد بالمديرية محاضرا، وفضيلة الشيخ عمر محمد عويس ،مدير الإدارة محاضرا، وفضيلة الشيخ عبد الرحمن شعبان، إمام المسجد محاضرا، وفضيلة الشيخ محمد منجود الشرقاوي ،قارئا ومبتهلا، ونخبة من العلماء والأئمة المميزين وجمع غفير من رواد المسجد، وذلك تحت عنوان "وجوب العدل بين الأولاد في كافة الأمور المادية والمعنوية".
العلماء: نبينا الكريم تمتع بخصال نبوية شريفة مطهرةوخلال اللقاء أكد العلماء أن نبينا الكريم -صلى الله عليه وسلم-تمتع بخصال نبوية شريفة مطهرة، تؤهله لعُلُوّ المنزلة الكريمة، وشرف المقام العظيم،مقام النبوة، كيف لا وقد رباه ربه- عز وجل-،ورزقه من الأخلاق الحميدة أحسنها وأقومها، فقد قال عنه: «وَإِنَّكَ لَعَلَى خُلُقٌ عَظِيْمٌ»، ولعل من أهم الخصال التى تمتع بها رسولنا الحبيب العدل والمساواة، فهو مبدأً وخُلُق نبوى يشمل الأفراد والجماعات فى شتى مناحى الحياة.
وأشار العلماء إلى أننا إذا نظرنا إلى الجانب التربوى نجد أن النبى -صلى الله عليه وسلم- ضرب لنا أروع الأمثلة فى المساواة بين الأبناء والعدل بينهم فى العطايا،فعن النعمان بن بشير -رضى الله عنه- قال:" أعطانى أبى عطية، فقالت عَمْرَة بنت رَوَاحَة: لا أرضى حتى تُشْهِد رسول الله صلى الله عليه وسلم، فأتى رسول الله صلى الله عليه وسلم فقال: إنى أعطيت ابنى من عَمْرَة بنت رواحة عطية فأَمَرَتْنى أن أُشْهِدك يا رسول الله، قال: «أعطيت سائر ولدك مثل هذا؟» قال: لا، فقال رسول الله: «فاتقوا الله واعدلوا بين أولادكم»، فرجع فردَّ عطيته،وفى رواية أن النبى قال: «أَشْهِد على ذلك غيرى، فإنى لا أشهد على جوْر»، أى ظلم، فالنبى- صلى الله عليه وسلم- فى هذا الموقف أراد أن يُعَلِّم الأُسَر المسلمة أهمية العدل والمساواة بين الأبناء فى العطايا المادية وكذا المعنوية؛ لأن عدم تحقيق ذلك من شأنه أن يخلق جواً من البغضاء والكراهية والحقد بين الأبناء بعضهم بعضاً،بل ويعين هؤلاء الأبناء على عقوق آبائهم،ويجعل لهم من مَسْلَكهم حُجَّة قوية فيما تحوَّلوا إليه من سوء الأخلاق.
وهكذا يكون مبدأ العدل والمساواة باعتباره خُلُقاً نبوياً شريفاً من أهم المبادئ والأخلاق التى تحفظ للأسرة والمجتمع كيانها وتماسكها ورفعتها وتقدمها بين الأمم فى ظل إطار إسلامى يحُفُّه الأمن والسلامة.
أشعر بثقل في قلبي عند التوجه للصلاة.. أمين الإفتاء يوضح