سيؤدي التطوير إلى تسريع التطبيقات في صناعة تكنولوجيا النانو. * تم نشر نتائج البحث في مجلة Science المرموقة
قام باحثون من مركز علوم النانو وتكنولوجيا النانو في الجامعة العبرية في القدس بتطوير أوزان نانوية، أي بلورات نانوية تشبه الأوزان الصغيرة ذات الطرف الذهبي. (البلورات النانوية عبارة عن جسيمات صغيرة يبلغ حجمها جزءًا من مليار من المتر، أي جزء من مائة ألف من عرض الشعرة). سوف يتجلى تطبيق التطوير في المستقبل في إنشاء مكونات مثل الترانزستورات النانوية وأجهزة الاستشعار الصغيرة للغاية المعتمدة على هذه البلورات النانوية.
البلورات النانوية هي لبنات بناء للأجهزة المبتكرة في مجال تكنولوجيا النانو، مثل رقائق الكمبيوتر (مكونات صغيرة)، وأجهزة الاستشعار النانوية الدقيقة للمواد الكيميائية والبيولوجية، وعلامات الفلورسنت في التطبيقات الطبية والبيولوجية، وأكثر من ذلك. تتمتع البلورة النانوية بخصائص كهربائية وبصرية فريدة من نوعها، والتي يمكن التحكم فيها عن طريق تغيير حجم الجزيئات أو شكلها أو تركيبها.
وتم تطوير هذه التكنولوجيا في المجموعة البحثية للبروفيسور أوري بنين من قسم الكيمياء الفيزيائية ومركز علوم النانو وتكنولوجيا النانو في الجامعة العبرية ونشرت نتائجها يوم الجمعة الماضي في مجلة العلوم المرموقة.
ووفقا للبروفيسور أوري بنين، "إن التطور الثوري للأوزان النانوية قد يحل المشاكل الرئيسية التي منعت حتى الآن التطبيق التجاري للبلورات النانوية في مجموعة متنوعة من المجالات."
"أحد التحديات التي نواجهها هو ربط البلورات النانوية بالدوائر الكهربائية. يجب أن يكون هذا الاتصال صغيرًا للغاية ويسمح بإجراء عمليات حسابية معقدة في وقت واحد وفي بضع ثوانٍ. على سبيل المثال، تحتوي شريحة الكمبيوتر Pentium 4 على 40 مليون ترانزستور، مما يسمح لها بإجراء عمليات معقدة في نفس الوقت وبسرعة هائلة،" يوضح البروفيسور بنين، "وللوصول إلى هذا التعقيد، يجب إجراء عملية تصنيع مناسبة للدائرة المعقدة أمر ضروري. وهناك مشكلة أخرى يجب التغلب عليها وهي تحسين جودة الاتصال بين البلورة النانوية والسلك المعدني لضمان قنوات اتصال سريعة ستعمل دون أخطاء.
التكنولوجيا الجديدة التي طورها البروفيسور بنين وفريقه البحثي تقدم حلاً لهاتين المشكلتين. ومن خلال عملية كيميائية بسيطة، تمكن الباحثون من تحقيق نمو انتقائي لنقاط الذهب في نهايات البلورات النانوية. ترتبط النقاط الذهبية بالقضيب بواسطة روابط كيميائية قوية، ويبدو الهيكل النانوي الناتج وكأنه وزن نانوي. سيساعد هذا الهيكل في حل مشكلة ملامسة البلورات النانوية للدوائر الكهربائية بفضل الاتصال المحكم.
سيكون من الممكن أيضًا حل مشكلة ربط ملايين ومليارات البلورات النانوية في وقت واحد من خلال "التنظيم الذاتي" للأوزان النانوية، والذي ينتج عن الخصائص الكيميائية الفريدة لحواف الذهب.
يمكن تطبيق الاكتشاف الجديد على مجموعة متنوعة من البلورات النانوية لأشباه الموصلات وسيعمل على تسريع دمج البلورات النانوية في الدوائر الكهربائية الحقيقية. يقول البروفيسور بنين: "سيقربنا هذا الاكتشاف خطوة كبيرة أخرى من التطبيق التجاري للبلورات النانوية في مجموعة متنوعة من المجالات".
