تطوير أغشية ذهبية رقيقة جدا للشاشات المرنة

أخبارنا :
تمكن فريق من العلماء الروس من سيبيريا والشرق الأقصى من تطوير أغشية ذهبية فائقة الرقة بسمك نحو 5 نانومترات في ظروف درجة حرارة الغرفة.
وتُعتبر هذه المادة واعدة لاستخدامها في تصنيع شاشات إلكترونية مرنة وخلايا شمسية شفافة، وفقا لما أعلنته الخدمة الصحفية في معهد الفيزياء الحرارية التابع لأكاديمية العلوم الروسية الذي يشرف على المشروع.
وتعتمد الطريقة التي استخدمها العلماء الروس على ترسيب ليزري نبضي في جو مضطرب، وبفضل الضبط الدقيق لمعايير الضغط وطاقة النبض الليزري، يتم التوزيع المتحكم فيه لطاقة ذرات الذهب، مما يتيح تكوين غشاء يوصل الكهرباء باستمرار. ويقول العلماء إن الميزة التكنولوجية الرئيسية للطريقة المطورة تكمن في توافقها مع خطوط الإنتاج الحالية دون الحاجة لعمليات معقدة واستخدام مواد نادرة وسامة.
وعلاوة على ذلك فإن الغشاء يحتفظ بخصائصه على مختلف أنواع القواعد، بما فيها السيليكون والكوارتز، ويتمتع باستقرار حراري فائق.
ويفتح ذلك آفاقا لاستخدام مثل هذه الأغشية في الإلكترونيات الحديثة، مثل الشاشات المرنة والخلايا الشمسية الشفافة وواجهات الأعصاب الاصطناعية والأنظمة الحساسة.
وقد شارك في البحث معهد "كوتاتيلادزه" للفيزياء الحرارية ومعهد "رزانوف" لفيزياء أشباه الموصلات وجامعة "نوفوسيبيرسك" الحكومية ومعهد الأتمتة وإدارة العمليات التابع لأكاديمية العلوم الروسية والجامعة الفيدرالية للشرق الأقصى.
وتم دعم البحث من قبل الصندوق العلمي الروسي، ونُشرت نتائجه في مجلة Applied Surface Science.
المصدر: تاس

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

جو 24

١٤-٠٥-٢٠٢٥

• جو 24

وداعًا لهيمنة السيليكون: الصين تكشف عن أسرع ترانزستور في العالم بتقنية ثنائية الأبعاد

جو 24 : في سابقة علمية استثنائية قد تغيّر موازين صناعة الإلكترونيات، أعلن فريق بحثي من جامعة بكين عن تطوير نوع جديد من الترانزستورات، ولأول مرة بدون استخدام مادة السيليكون التقليدية. ويبدو أن هذا الاختراق التقني، المبني على مادة ثنائية الأبعاد تسمى "أوكسيسيلينيد البزموت"، سيفتح بابًا واسعًا أمام مرحلة جديدة كليًّا في الصناعات الرقمية. ويتركز الابتكار الذي كشف علماء جامعة بكين عنه في تصميم جديد يعرف باسم "البوابة الشاملة" (Gate-All-Around أو GAAFET). وفي الترانزستورات التقليدية الشائعة مثل تقنية "فين فيت" (FinFET)، تكون التغطية التي تحيط بقناة الترانزستور جزئية، ما يتسبب أحيانًا في تسرّب الطاقة وضعف التحكم في التيار الكهربائي. لكن التصميم الجديد يعتمد نموذجًا يسمح بتغطية بوابة الترانزستور من كل الجهات إحاطة تامة، بما يرفع من كفاءة التحكم في التيار ويقلّص فقد الطاقة بشكل ملحوظ. وما يعزز أهمية هذه الأنباء أن الأبحاث، التي نُشرت في مجلة Nature Materials، تؤكّد قدرة الترانزستور الجديد على تحقيق أداء يتفوق بشكل واضح على أحدث وأدق معالجات إنتل المنتجة بتقنية 3 نانومتر؛ إذ أسفر الابتكار الجديد عن سرعات تشغيل أعلى بنسبة 40%، مع تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تقارب 10%. وهذا يعني أن الترانزستورات الجديدة قد تكون أسرع وأكثر توفيرًا للطاقة من المعالجات المطورة حاليًا من كبرى الشركات مثل سامسونج وتي إس أم سي. هذه النتائج المبشرة جاءت نتيجة تلافي عيوب تقنية "فين فيت" التقليدية، فالتغطية الشاملة للبوابة أخذت مكان التصميم القديم من خلال هيكل يذكرنا بصورة الجسور المتداخلة. ومع هذا التصميم المعماري المختلف كليًا، استطاع العلماء تجاوز عقبات التصغير وتقليص الحجم التي باتت تواجه رقائق السيليكون الحالية مع اقتراب الصناعة من حاجز 3 نانومتر وما دونها. ولم يكتف العلماء بتطوير تصميم مبتكر وتركيبة مادية جديدة فحسب، بل نجحوا أيضًا في إنتاج وحدات منطقية أولية صغيرة باستخدام هذه التقنية الجديدة. وقد أكدت حسابات واختبارات أداء علمية دقيقة هذه النتائج، كما يصرح البروفيسور بينغ هايلين الذي قاد الفريق البحثي قائلًا: "إذا كانت تحسينات الرقائق الحالية بمثابة سلوك 'طريق مختصر'، فتطوير الترانزستورات الجديدة مع مادتنا ثنائية الأبعاد يشبه حقًا تغيير المسار تمامًا" ويمثل اختيار المواد الجديدة نجاحًا آخر لهذا الفريق، حيث استخدموا مادة "Bi₂O₂Se" شبه الموصلة في تصنيع القناة الإلكترونية، ومادة "Bi₂SeO₅" كطبقة عازلة، وتتميز هذه التركيبة باحتكاك ضئيل جدًّا على مستوى الذرات، مما يسمح للإلكترونات بالمرور بسهولة واضحة كالماء في أنبوبٍ أملس. وقد أكد الباحثون أن التقنية الجديدة المطورة يمكن دمجها بسهولة في المصانع القائمة لصناعة أشباه الموصلات، مما يجعلها مرشحة قوية لدخول الإنتاج التجاري مستقبلًا دون تكاليف إنشاء مكلفة. ولعل مستقبل هذه التقنية يبشّر بإمكانية تطبيقها في صناعة الأجهزة الإلكترونية اليومية كالهواتف الذكية والحواسيب المحمولة، وربما يؤدي إلى تحول كبير قد يمكّن هذه الأجهزة من تقديم أداء أسرع وأقل استهلاكًا للطاقة بشكل ملحوظ. يبقى أمام التقنية الجديدة الآن تحدي إثبات نجاحها التجاري والصناعي على نطاق واسع، عند الانتقال من مرحلة المختبر إلى خطوط الإنتاج الحقيقية. إلا أن الأرقام الأولية وتعليقات الخبراء تشير بقوةٍ إلى إمكانية تغيير كبير قد يطيح نهائيًا بمكانة السيليكون الذي هيمن لسنوات طوال على عرش صناعة الإلكترونيات. وإلى جانب ذلك، قد يكون من المفيد دمج إشارات أوضح حول الوقت المتوقع لدخول التقنية للإنتاج التجاري أو ذكر أسماء شركات تكنولوجية تهتم بهذه التقنية، مما يعطي القارئ صورة أوضح وأكثر اكتمالًا. تابعو الأردن 24 على

أخبارنا

٠١-٠٥-٢٠٢٥

• أخبارنا

تطوير أغشية ذهبية رقيقة جدا للشاشات المرنة

أخبارنا : تمكن فريق من العلماء الروس من سيبيريا والشرق الأقصى من تطوير أغشية ذهبية فائقة الرقة بسمك نحو 5 نانومترات في ظروف درجة حرارة الغرفة. وتُعتبر هذه المادة واعدة لاستخدامها في تصنيع شاشات إلكترونية مرنة وخلايا شمسية شفافة، وفقا لما أعلنته الخدمة الصحفية في معهد الفيزياء الحرارية التابع لأكاديمية العلوم الروسية الذي يشرف على المشروع. وتعتمد الطريقة التي استخدمها العلماء الروس على ترسيب ليزري نبضي في جو مضطرب، وبفضل الضبط الدقيق لمعايير الضغط وطاقة النبض الليزري، يتم التوزيع المتحكم فيه لطاقة ذرات الذهب، مما يتيح تكوين غشاء يوصل الكهرباء باستمرار. ويقول العلماء إن الميزة التكنولوجية الرئيسية للطريقة المطورة تكمن في توافقها مع خطوط الإنتاج الحالية دون الحاجة لعمليات معقدة واستخدام مواد نادرة وسامة. وعلاوة على ذلك فإن الغشاء يحتفظ بخصائصه على مختلف أنواع القواعد، بما فيها السيليكون والكوارتز، ويتمتع باستقرار حراري فائق. ويفتح ذلك آفاقا لاستخدام مثل هذه الأغشية في الإلكترونيات الحديثة، مثل الشاشات المرنة والخلايا الشمسية الشفافة وواجهات الأعصاب الاصطناعية والأنظمة الحساسة. وقد شارك في البحث معهد "كوتاتيلادزه" للفيزياء الحرارية ومعهد "رزانوف" لفيزياء أشباه الموصلات وجامعة "نوفوسيبيرسك" الحكومية ومعهد الأتمتة وإدارة العمليات التابع لأكاديمية العلوم الروسية والجامعة الفيدرالية للشرق الأقصى. وتم دعم البحث من قبل الصندوق العلمي الروسي، ونُشرت نتائجه في مجلة Applied Surface Science. المصدر: تاس

جفرا نيوز

٢٦-٠٤-٢٠٢٥

• جفرا نيوز

جيواستراتيجية السيليكون: من الرمال الناعمة إلى مركز الصراع العالمي

البرفسور عبد الله سرور الزعبي مركز عبر المتوسط للدراسات الاستراتيجية في خضم التحولات العالمية المتسارعة نحو الرقمنة والذكاء الاصطناعي، لم تعد الجغرافيا السياسية مقتصرة على الحدود والجيوش، بل أصبحت التكنولوجيا ومستلزماتها، الأدوات الجديدة لصياغة ملامح الهيمنة المستقبلية. فاذا كان النفط والغاز ذهب القرن الماضي، فقد أصبح السيلكون (Si) المشتق من خامات السليكا (SiO₂)، من اهم المورد الاستراتيجية (الفيصل فيها النقاء، فأمريكا من أكبر الدول المصدرة للسليكا عالية النقاوة، والصين من أكبر المنتجين، وكذلك وروسيا والبرازيل)، والعمود الفقري للاقتصاد والتفوق التقني، وتعيد تشكيل التوازنات الجيوسياسية، وتشعل سباقًا عالميًا جديدًا في التصنيع والابتكار بين قطبين رئيسيين، وادي السيليكون التكنولوجي الأمريكي ودرع السيليكون الصيني. منذ العقود، أصبح وادي السيليكون في كاليفورنيا مركزًا عالميًا للابتكار والإبداع التقني، تقاطعت فيه الجامعات الامريكية العظيمة مع استثمارات حكومية، شكلت انعكاسًا حقيقياً لجوهر صناعة الرقائق microchips (التي تعتمد على السيليكون النقي كمادة أساسية، بنقاوة 99.999 N5 99.9999℅N6 و99.999999℅ N8) التي تدخل في صناعة الخلايا الشمسية عالية الكفاءة، وأشباه الموصلات، والإلكترونيات الدقيقة والهواتف الذكية، والحوسبة الكمومية، والمعدات العسكرية والتقنيات الفضائية والأجهزة الطبية وغيرها. ان هذا الامر، جعل من وادي السيليكون العقل المدبر والقلب النابض للتفوق التكنولوجي والابتكار في العالم، وادى لظهور شركات عملاقة (Big Tech) مثل ابل Apple، وGoogle (مهيمنة في مجال البحث والذكاء الاصطناعي والبنية التحتية السحابية)، وميتا Meta (تركز على تقنيات الواقع المعزز والافتراضي، ومنصات التواصل)، وانتل Intel (لاعب أساسي في صناعة أشباه الموصلات)، ونفيديا NVIDIA (الرائدة في معالجات الرسومات وتقنيات الذكاء الاصطناعي)، وتسلا Tesla، وشركات ناشئة متقدمة Deep Tech Startups (تعمل على تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي)، والبيوتكنولوجية، والنانوتكنولوجية، والروبوتات المتقدمة، وشركات صناعية متقدمة Lockheed Martin Space Systems وNorthrop Grumman ومراكز أبحاث Applied Materials وLam Research وغيرها من الشركات التي جعلت من أمريكا المتفوقة تكنولوجياً، وبفضل هذا التفوق، استطاعت أن تفرض هيمنة تكنولوجية عالمية، تجاوزت الحدود الجغرافية وامتدت لتشمل الأمن القومي والاقتصاد والإعلام وغيرها. ان الشركات العاملة في وادي السيلكون جعلت منه واحة استثمارية، فقد شهد في عام 2024، تدفقًا استثماريًا هائلًا، حيث استحوذت الشركات الناشئة على حوالي 90 مليار دولار من استثمارات رأس المال المغامر (Venture Capital)، وهو ما يمثل 57% من إجمالي التمويل الاستثماري في امريكا البالغ 178 مليار دولار لعام 2024. كما ان الاستثمارات الحكومية في برنامج CHIPS and Science Act (أكثر من 50 مليار دولار) تم توجيه جزء كبير منها إلى شركات ومراكز تعمل في وادي السيليكون، وتستثمر وزارة الدفاع الأمريكية ووكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة مليارات الدولارات سنويًا في الشركات التي تطور تقنيات ذات تطبيقات عسكرية واستراتيجية. ان النتائج التقنية لوادي السيلكون جعلت من أمريكا سيدة الموقف في الاستراتيجية التكنولوجية، والتفوق العسكري والاستخباراتي، ومقاومة التهديدات السيبرانية، والأمن القومي في مواجهة المنافسة الصينية والتقلبات الجيوسياسية. ان التفوق الامريكي في تصميم الشرائح الإلكترونية وتطويرها، أصبح في الآونة الأخيرة مهدداً بعدد من التحديات الاخذة بالتصاعد، ما يجعل مستقبل صناعات الوادي التكنولوجية موضع قلق استراتيجي، وما يزيد من التهديدات عدم القدرة الامريكية التصنيعية للرقائق بالكامل (تعتمد على شركات مثل TSMC التايوانية، وSamsung الكورية الجنوبية بشكل رئيسي)، مما يزيد من التهديدات لسلاسل الامداد ويحد من تفوقها. أمريكا، انتبهت لمثل هذه التحديدات، فعززت الاستثمار الداخلي لتصنيع الرقائق واشباه الموصلات، حيث وقعت اتفاقية مع شركة (TSMC) التايوانية لبناء مصنع بقيمة تتجاوز 100 مليار دولار (بسبب التهديدات الصينية لتايوان)، كما انها لن تتردد في استقطاب افضل المواهب العلمية العالمية (رغم قوانين الهجرة المشددة)، وخصصت اموالاً لدعم الشركات الناشئة ودعم مشاريع في الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية والأمن السيبراني (مشروع مانهاتن الرقمي)، وتعمل على الاستحواذ على عدد من الشركات الرائدة في مجالات الذكاء الاصطناعي وغيرها، وفرض المعايير التقنية، وعبر تحالفات تكنولوجية مع تايوان، شركة TSMC، وكوريا الجنوبية شركة Samsung (تقودان مركز الثقل التقني للرقائق)، واليابان، والهند، وأوروبا، للمحافظة على الهيمنة ولنفوذ الجيوسياسي. الصين التي استوعبت المعادلة منذ اكثر من عقدين من الزمن، وتحركت باستراتيجية محكمة لبناء درع السيليكون الخاص بها، والذي يشمل شركات عملاقة مثل Huawei للاتصالات و5G)، SMIC (الشرائح)، BYD (بطاريات السيارات الكهربائية) وشركات الذكاء الاصطناعي والمنصات الرقمية، وتطوير سلسلة إمداد محلية للسليكا (مؤمنة بان الرهان على السيليكون هو رهان على المستقبل)، ودعم تصنيع الرقائق (استطاعت تحقيق اختراق بالوصول الى 7 نانو ميتر، رغم القيود المفروضة عليها، ومنعها من الوصول الى المعدات الرئيسية مثل أنظمة الطباعة الضوئية Extreme Ultraviolet Lithography)، والسيطرة على معادن نادرة (وسعت نفوذها في افريقيا وغيرها من الدول للسيطرة عليها)، وإنشاء صندوق أشباه الموصلات الحكومي بقيمة عشرات المليارات، والتوسع في مشاريع الخلايا الشمسية والذكاء الصناعي (ضمن خطة القيادة في الذكاء الاصطناعي بحلول 2030، فدعمت شركات مثل Alibaba وBaidu وTencent)، لتحقيق السيادة التكنولوجية وضمان حماية أمنها القومي. كما عملت الصين على كسر الطوق المفروض عليها من خلال مبادرة الحزام والطريق الرقمي، وشراكات مع دول البريكس وغيرها. على الرغم من ان الصين تمتلك التصميم والإرادة السياسية والقدرة على الحشد المركزي طويل الأمد، الا انها تواجه العزلة التكنولوجية وخطر الاعتماد على السوق المحلي، الا انه من الواضح ان الطريق ما زال طويلاً امامها، لكي تلحق بالتفوق الأمريكي وحلفاءها في تصميم وتصنيع أشباه الموصلات. ومع كل ذلك فان الصين تراهن على الزمن، وحجم السوق، والإصرار السياسي لتحقيق استقلال السيليكون، حتى وإن استغرق ذلك لعقد من الزمن او أكثر. ان ما يجري من صراع بين وادي السيلكون (مركز القوة الناعمة الأمريكية) ودرع السيلكون (محاولة الصين لتأمين الاستقلال السيادي في العالم الرقمي الجديد)، غير من قواعد الاشتباك، ونقلها من التنافس على جزر بحر الصين الى المصانع التايوانية، التي تنتج رقائق بحجم 5 نانومتر، وادخل سلاسل امداد السيلكون كشريان جديد للمستقبل، وادخل مفهوم قوة السيطرة على التقنيات والمعادن اللازمة لإنتاج الرقائق بجانب مفهوم قوة السيطرة العسكرية. ان ما يجري في وادي السيليكون الأمريكي ودرع السيليكون الصيني، جعل العالم يقف على مفترق طرق تكنولوجي، تؤدي الى تشكيل نظام تكنولوجي مزدوج، لكل منهما خرائطه الخاصة للنفوذ والهيمنة ويعيد تشكيل الجغرافيا السياسية، التي كانت تقوم على من يملك الممرات البحرية أو الاحتياطيات النفطية وغيرها، لندخل فيها الى عصر الجيوسيلكون، راسماً جيواستراتيجية جديدة تكتب بالرمال النقية (ستظهر خريطة عالمية جديدة تُرسم فيها الحدود بالنانو والبت)، وفارضةً واقعاً جديداً على الدول الصغيرة باختيار احد المعسكرين التكنولوجيين (الحياد اصبح في خطر) ومهدداً سيادة الدول الرقمية. ان هذه المعادلة، تجعل من السليكا، تلك الحبيبات الرملية، مفتاحًا للسيادة الرقمية والاقتصادية، وهي التي يمتلك الأردن منها مليارات الاطنان والتي درست بدقة فائقة خلال ستينات وسبعينات القرن الماضي من قبل المرحوم يوسف النمري واخرون ومن قبل جهات المانية مثل Federal Institute for Geoscience and Natural Resources في تقريرهم التفصيلي لعام 1980 (راس النقب وقاع الديسة والبيضاء وغيرها) وبينت ان درجة النقاوة لبعض العينات تصل الى 99.65℅ في راس النقب (هناك تقارير أخرى، بينت ان متوسط النقاوة 99 ℅)، وما زلنا نجري الدراسات، حيث بين معالي وزير الطاقة بان نقاوة السليكا تزيد عن 99.9 ( نتائج العينات المرسلة لمختبرات نورث كارولينا (North Carolina) مؤخرا، تشير الى ان نقاوة السليكا لبعض العينات وصلت الى 99.97℅، الا ان الوزارة مازالت تدرس العروض المقدمة من مختبرات (Anzaplan) الألمانية و(Sinonine) الصينية (حسب المعلن في الاعلام بتاريخ 27/3/2025)، وسأتحدث عن السليكا كأحد روافع الاقتصاد الأردني المستقبلي بمقال خاص لاحقاً.