الرجوع للعدد الكامل
الأحد, 4 أبريل 2021

هاتفك الجديد لن يعتمد على السيليكون

يسعى خبراء التكنولوجيا لإيجاد بديل لمادة السيليكون، والتي تدخل في صناعة كل أجهزتنا الإلكترونية الحديثة تقريبا، بحسب وول ستريت جورنال. وعلى الرغم من استخدامه بكفاءة على مدار 70 عاما الماضية، أصبح السيليكون غير قادر على مضاهاة التقدم التكنولوجي المستمر. وبدأ قانون مور، وهي نظرية تنص على أن عدد المحولات التي يمكن أن تتضمنها الرقاقة الإلكترونية المصنوعة من السيليكون يتضاعف سنويا، يتراجع، مما دفع الباحثين على تحديد مئات المواد ثنائية الأبعاد الأخرى التي يمكن استخدامها لتصنيع رقاقات أرفع تستوعب زيادة عدد المحولات. وقد تساعد تلك المواد على ابتكار أجهزة كمبيوتر خارقة بحجم اليد في المستقبل.

ما هي المواد ثنائية الأبعاد؟ تتضمن تلك المواد التي يماثل سمكها حجم الذرة الفوسفور الأسود وثاني كالكوجينيدات المعادن وألواح النانو من نيتريد البورون، بالإضافة إلى الجرافين الذي حصل مكتشفه على جائزة نوبل في الفيزياء. وعلى الرغم من حداثة اكتشافها، أصبحت تلك المواد تستخدم بشكل ثابت في المعامل وفي الأجهزة التي تباع اليوم.

ويستخدم الجرافين لعدة أهداف بينها تبريد بطاريات الهواتف الذكية ولتقوية المعدات الرياضية، وصناعة نماذج أولية للواقيات من الرصاص، كما يستخدم الجرافين لتطوير حساسات حيوية تكشف عن جزيئات فيروسات مثل "كوفيد-19" والأمراض المنقولة بالهواء، وأيضا للكشف عن أي إصابة في أي مادة بيولوجية.

لكن الاستخدام الرئيسي للمواد ثنائية الأبعاد سيكون في تطوير الرقائق الإلكترونية الدقيقة، فيعتقد العلماء أن تطوير الرقائق التي تدعم الفوتونات بدلاً من الإلكترونات يمكن أن تسرع بشكل كبير من قوة أجهزة الكمبيوتر، لأن الضوء ينتقل أسرع بكثير من الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمواد ثنائية الأبعاد أيضا التفوق على السيليكون عندما يتعلق الأمر بضغط الرقائق، وهو أمر شائع بالفعل في ذاكرة الفلاش والأجهزة المحمولة. فنظرا لأن المواد ثنائية الأبعاد رقيقة جدا، فإن ضغط عدد أكبر من الرقائق سيضيف طاقة كبيرة إلى الجهاز دون زيادة حجمه، في حين أن خصائص تبديد الحرارة للجرافين تعني أن الأجهزة لن تواجه مشكلة في ارتفاع درجة الحرارة.

كما يمكن أن يؤدي استخدام الجرافين والسيليكون معا لإنتاج كاميرات أقوى وأقل سمكا وأكثر حساسية، لأن الجرافين يمكن أن يحتوي حساسات أكثر حساسية للضوء بمئات المرات من تلك المصنوعة من السيليكون. كما يمكن للمواد المبنية على الجرافين أن تصنع كاميرات محمولة تعمل بالأشعة تحت الحمراء رخيصة الثمن وعالية الدقة، وهي بالفعل في مرحلة تصنيع النموذج الأولي لها.

ومن المتوقع أن نرى استخدمات للمواد ثنائية الأبعاد خلال العقد المقبل تتضمن إضافة خواص جديدة للأجهزة الحالية مثل رؤية بالأشعة تحت الحمراء للهواتف الذكية وابتكار أجهزة كمبيوتر أقوى وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة مقارنة بالموجودة حاليا. وقد تستخدم أيضا في ابتكار طرق جديدة للتفاعل البشري مع التكنولوجيا، مثل نظم الواقع الواقع المعزز داخل النظارات.

لكن المواد ثنائية الأبعاد لا تزال غير قادرة على التفوق على السيليكون من ناحية التصنيع، وقد يكون هذا هو السبب وراء استمرار الاعتماد على السيليكون. ولا يزال الباحثون يبحثون عن التوازن الصحيح بين الخصائص المطلوبة والتكلفة والقابلية للتصنيع قبل التمكن من استخدام المواد ثنائية الأبعاد على مستوى عام. وحاليا تحتل المواد ثنائية الأبعاد مساحة هامشية في صناعة أشباه الموصلات والتكنولوجيا عموما، ولكن بينما نتوسع في استخدام السيليكون إلى أقصى حد قد يصل له في بحوثنا في الحوسبة الكمية وسعينا لأجهزة أصغر وأسرع من أي وقت مضى، فنحن نمهد للاعتماد على تلك المواد بشكل رئيسي قريبا.

هذه النشرة اليومية تقوم بإصدارها شركة انتربرايز فنشرز لإعداد وتطوير المحتوى الإلكتروني (شركة ذات مسئولية محدودة – سجل تجاري رقم 83594).

الملخصات الإخبارية والمحتويات الواردة بنشرة «انتربرايز» معروضة للاطلاع فقط، ولا ينبغي اتخاذ أية قرارات جوهرية دون الرجوع إلى مصدر الخبر بلغته الأصلية. كما أن محتويات النشرة تقدم “كما هي – دون استقطاع”، ولا تتحمل الشركة أو أي من العاملين لديها أو أية مسئولية تجاه دقة أو صلاحية البيانات الواردة بالنشرة باعتبارها ملخصات إخبارية.2022 Enterprise Ventures LLC ©

نشرة «إنتربرايز» الإخبارية تأتيكم برعاية «المجموعة المالية هيرميس»، شركة الخدمات المالية الرائدة في الأسواق الناشئة والمبتدئة (رقم التسجيل الضريبي: 385-178-200)، «سوديك»، شركة التطوير العقاري المصرية الرائدة (رقم التسجيل الضريبي:002-168-212)، و«سوما باي»، شريكنا لعطلات البحر الأحمر (رقم التسجيل الضريبي: 300-903-204)، و«إنفنيتي»، المتخصصة في حلول الطاقة المتجددة للمدن والمصانع والمنازل في مصر (رقم التسجيل الضريبي: 359-939-474)، و«سيرا»، رواد تقديم خدمات التعليم قبل الجامعي والجامعي بالقطاع الخاص في مصر (رقم التسجيل الضريبي: 608-069-200)، و«أوراسكوم كونستراكشون»، رائدة مشروعات البنية التحتية في مصر وخارجها (رقم التسجيل الضريبي: 806-988-229)، و«محرم وشركاه»، الشريك الرائد للسياسات العامة والعلاقات الحكومية (رقم التسجيل الضريبي: 459-112-616)، و«بالم هيلز للتعمير»، المطور الرائد للعقارات التجارية والسكنية (رقم التسجيل الضريبي: 014-737-432)، و«اتصالات مصر»، مزودة خدمات الاتصالات الرائدة في مصر (رقم التسجيل الضريبي: 579-071-235) و«مجموعة التنمية الصناعية (آي دي جي)»، المطور الرائد للمناطق الصناعية في مصر (رقم التسجيل الضريبي 253-965-266).