تغطية شاملة

جهاز نانومتري تم تطويره في التخنيون يمهد الطريق لتقنيات الذاكرة والاستشعار والحوسبة الكمومية

تم تطوير هذه التقنية من قبل البروفيسور يوفال يعيش والدكتور شارون ريشنيتز والدكتور تال تافاكنيك من كلية فيتربي للهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات.

رسم تخطيطي لدائرة القياس (أ)، النموذج النظري (ب) وترددات الرنين كدالة لجهد البوابة (ج، د).
رسم تخطيطي لدائرة القياس (أ)، النموذج النظري (ب) وترددات الرنين كدالة لجهد البوابة (ج، د).

قام البروفيسور يوفال يعيش، والدكتور شارون ريشنيتز، والدكتور تال تيفاشنيك من كلية فيتربي للهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر بفك أحد أكبر الألغاز في علم المواد، من خلال تطوير جهاز مبتكر يعتمد على أنابيب الكربون. تعمل التكنولوجيا التي طورها باحثو التخنيون على إطالة عمر الجهاز وزيادة حساسية التردد للتداخل الخارجي بشكل ملحوظ (عشرة أضعاف!). تم اختراع أنابيب الكربون الصغيرة منذ حوالي عقدين من الزمن، وتشكل اليوم أساس العديد من الأجهزة الإلكترونية ونقل الحرارة، وذلك بسبب خصائصها الفريدة: القوة ومقاومة التمدد وتحويل الإشارات الميكانيكية إلى إشارات كهربائية والعكس.

مرنان (مرنان) هو جهاز يحبس الموجات بداخله ويضخمها عن طريق إعادتها من جانب إلى آخر في عملية تسمى تضخيم الرنين. يوجد اليوم في العالم رنانات متطورة ومتطورة من أنواع مختلفة، ولكن أيضًا رنانات بسيطة مألوفة لنا جميعًا - على سبيل المثال، صندوق صوت الجيتار، الذي يضخم الأصوات التي تنتجها الأوتار، أو جسم مزمار القربة، الذي يضخم الأصوات الصادرة عن لسان الآلة. كما ذكرنا سابقًا، قام باحثو التخنيون بربط هذين العالمين - الرنانات وأنابيب الكربون - ولأول مرة قاموا بإنشاء رنانات في شكلين الاستقرار المحتمل - مثل مشبك الشعر المنحني الذي يمكن فتحه أو إغلاقه، أو شريط رفيع يمكن أن ينحني لأعلى أو لأسفل عند الضغط عليه. يمنحها هذا الانحناء لأنابيب الكربون خصائص جديدة ويتيح التحكم في التردد العالي والإدراك ثلاثي الأبعاد لعدم استقرار أويلر-بيرنولي في الانتقال بين الحالتين المستقرتين. يؤدي تقليص أبعاد الرنان إلى مستوى النانومتر إلى تحسين أدائه وتقديم لمحة عن الظواهر الكمومية غير المتوفرة في أجهزة MEMS - الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة. وتؤكد الأجهزة التي أنتجها باحثو التخنيون نظرية من عام 2012، تناقش آليات فقدان الطاقة في الأنظمة النانوية. أظهرت الدراسة أن التقلبات الحرارية للأنبوب والاستجابة غير الخطية للمرنان تعمل على توسيع تردد الرنين وتقليل عامل الجودة  (عامل الجودة) منه.

يوضح الباحثون تشتت الطاقة في الفضاء النانوي ويقدمون بنية جديدة تمامًا لأنابيب الكربون النانوية. في تقديرهم، سيكون لهذا التطوير المبتكر عواقب مهمة في تطوير تقنيات النانو الكهروميكانيكية، بما في ذلك تقنيات الاستشعار الحساسة بشكل خاص، والذاكرة المحسنة، والكيوبتات الميكانيكية، والحوسبة الكمومية. ونشرت الدراسة في المجلة طبيعة الاتصالات. وهي مدعومة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (ISF)، ومعهد راسل بيري لتقنية النانو (RBNI) وتساعدها البنية التحتية للغرفة النظيفة في مركز الإلكترونيات الدقيقة والنانو (MNFU - وحدة التصنيع الدقيقة والنانو).

بالنسبة للمادة ب- اتصالات الطبيعةانقر هنا

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

تعليقات 4

  1. جوزيف هل تقترح أن هذا يمكن استخدامه بالفعل كترانزستور كمي؟
    آسف بورات، بحسب ما يقول يوسف، هذه ليست مجرد علاقات عامة، بل تقدم حقيقي...

  2. كل شيء مكتوب في التوراة والتلمود، انظر إلى الهراء الذي يتعلمونه في "تقلبات" التخنيون "الكيوبتات"... زخرف بالجورنيش

  3. أتساءل عما إذا كنت الوحيد الذي لم يستطع فهم شيء ونصف. يبدأ بنفس "أنابيب الكربون" التي تظهر في بداية المقال دون أي تفسير وكأن كل قارئ لديه شهادة في الكيمياء، ومن هناك لا يتدهور إلا من خلال "التقلبات الحرارية للأنبوب واستجابة غير خطية". يقوم الرنان بتوسيع تردد الرنين وتقليل عامل الجودة الخاص به. " وحتى "تشتت الطاقة في الفضاء النانومتري". هللويا الشكر لله!

    ما أدركته هو أنه قد يكون له استخدام لأجهزة الكمبيوتر الكمومية، كما هو الحال مع أي اختراع جديد يبحث عن بعض العلاقات العامة.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.