محولات صغيرة: يكشف الفيزيائيون النقاب عن أجهزة إلكترونية متغيرة الشكل بتقنية النانو
هذا الاكتشاف لديه القدرة على تغيير طبيعة هذه العناصر بشكل جذري.
اكتشف علماء الفيزياء في جامعة كاليفورنيا في إيرفين أجهزة إلكترونية بمقياس النانو يمكنها تغيير الأشكال والأحجام في الحالات الصلبة، مما قد يُحدث ثورة في الأجهزة الإلكترونية وأبحاث المواد الكمومية على نطاق ذري.
تتيح الأجهزة المصنوعة من صفائح الجرافين والأسلاك الذهبية حركة مرنة وديناميكية على أسطح مادة فان دير فال.
الأجزاء الإلكترونية ذات المقياس النانوي في الأجهزة مثل الهواتف الذكية هي كائنات صلبة وثابتة لا يمكن أن تتحول إلى أي شيء آخر تم تصميمها وتصنيعها.
لكن علماء الفيزياء بجامعة كاليفورنيا في إيرفين قد أبلغوا عن اكتشاف أجهزة بمقياس النانو يمكن أن تتحول إلى العديد من الأشكال والأحجام المختلفة على الرغم من وجودها في الحالات الصلبة.
إنه اكتشاف يمكن أن يغير بشكل جذري طبيعة الأجهزة الإلكترونية، وكذلك الطريقة التي يبحث بها العلماء عن المواد الكمومية ذات المقياس الذري. نُشرت الدراسة مؤخرًا في Science Advances .
قال خافيير سانشيز ياماغيشي ، الأستاذ المساعد في الفيزياء وعلم الفلك الذي أجرى مختبره البحث الجديد: “ما اكتشفناه هو أنه بالنسبة لمجموعة معينة من المواد، يمكنك صنع أجهزة إلكترونية بمقياس النانو غير ملتصقة ببعضها البعض”. “يمكن للأجزاء أن تتحرك، وهذا يسمح لنا بتعديل حجم وشكل الجهاز بعد تصنيعه.”
الأجهزة الإلكترونية قابلة للتعديل مثل مغناطيس باب الثلاجة – عالق ولكن يمكن إعادة تكوينه في أي نمط تريده.
قال إيان سيكويرا ، حاصل على درجة الدكتوراه: “تكمن أهمية هذا البحث في أنه يوضح خاصية جديدة يمكن استخدامها في هذه المواد والتي تسمح بتحقيق أنواع مختلفة جذريًا من هياكل الأجهزة، بما في ذلك إعادة التكوين الميكانيكي لأجزاء الدائرة”.. طالب في مختبر سانشيز ياماغيشي.
قالت سانشيز ياماغيشي ، إذا كان الأمر يبدو وكأنه خيال علمي، فذلك لأنه حتى الآن لم يعتقد العلماء أن مثل هذا الشيء ممكن.
في الواقع، سانشيز ياماغيشي وفريقه، والذي يضم أيضًا UCI Ph.D. الطالب أندرو باراباس ، لم يبحثوا حتى عما اكتشفوه في النهاية.
قالت سانشيز ياماغيشي: “لم يكن هذا بالتأكيد ما كنا ننوي القيام به في البداية”. “توقعنا أن يكون كل شيء ثابتًا، ولكن ما حدث هو أننا كنا في منتصف محاولة قياسه، واصطدمنا بالجهاز عن طريق الخطأ، ورأينا أنه يتحرك.”
ما رأوه على وجه التحديد هو أن الأسلاك الذهبية النانوية الصغيرة يمكن أن تنزلق مع احتكاك منخفض جدًا فوق بلورات خاصة تسمى “مواد فان دير فال “.
بالاستفادة من هذه الواجهات الزلقة، صنعوا أجهزة إلكترونية مصنوعة من صفائح أحادية الذرة من مادة تسمى الجرافين متصلة بأسلاك ذهبية يمكن تحويلها إلى مجموعة متنوعة من التكوينات المختلفة أثناء الطيران.
الذهب هو جزء شائع من المكونات الإلكترونية لأنه يوصل الكهرباء جيدًا.
ولكن من غير الواضح بالضبط كيف يمكن للاكتشاف أن يؤثر على الصناعات التي تستخدم مثل هذه الأجهزة.
قالت سانشيز ياماغيشي: “القصة الأولية تدور حول العلوم الأساسية لها، على الرغم من أنها فكرة يمكن أن يكون لها يومًا ما تأثير على الصناعة”. “هذا ينبت فكرة ذلك.”
في غضون ذلك، يتوقع الفريق أن يؤدي عملهم إلى دخول حقبة جديدة من أبحاث علوم الكم.
قال سانشيز ياماغيشي: “يمكن أن يغير بشكل جذري كيفية قيام الناس بالبحث في هذا المجال”.
وأضاف: “يحلم الباحثون بالمرونة والتحكم في تجاربهم، ولكن هناك الكثير من القيود عند التعامل مع المواد النانوية “. “تُظهر نتائجنا أن ما كان يُعتقد أنه ثابت وثابت يمكن أن يصبح مرنًا وديناميكيًا.”
المصدر: scitechdaily
قد يهمك:
