أحدث الأخبار مع #الجرافين
صحيفة الخليج
منذ 4 أيام
- علوم
- صحيفة الخليج
ترانزستور ضوئي يضاعف قدرة الأجهزة الإلكترونية مليون مرة
ابتكر فريق بحثي من جامعة أريزونا، بالتعاون مع باحثين دوليين، أسرع ترانزستور ضوئي يضاعف قدرة الأجهزة الإلكترونية مليون مرة، يعتمد على نبضات الليزر ومادة الجرافين، في خطوة تُعد قفزة نوعية نحو أجهزة الحوسبة الفائقة السرعة، خاصة في مجالات الذكاء الاصطناعي والفضاء والطب. ويعاني قطاع تطوير المعالجات بطئاً في التقدم مقارنة بالتطور السريع للبرمجيات، إذ وصلت الترانزستورات التقليدية المصنوعة من السيليكون إلى حدودها الفيزيائية القصوى. لكن هذا الإنجاز العلمي يتجاوز تلك القيود عبر استخدام الضوء بدلاً من التيارات الإلكترونية، مستفيداً من خصائص الجرافين المميزة. وأظهر الفريق البحثي أن الإلكترونات داخل الجرافين يمكن التحكم فيها بواسطة نبضات ليزر محققة سرعات معالجة تصل إلى نطاق البيتا هرتز، أي أسرع بمليون مرة من أسرع الرقائق المتوفرة حالياً. وقال د. محمد حسن، أستاذ الفيزياء والعلوم البصرية المشارك في جامعة أريزونا وقائد الدراسة: «الفريق البحثي لم يكن يتوقع هذه النتيجة المذهلة». وأضاف: «الجمال الحقيقي في البحث العلمي يكمن في المفاجآت الصغيرة التي تقود إلى اكتشافات كبرى». ويؤدي هذا الترانزستور وظيفة المفاتيح والمضخمات الإلكترونية، ما يجعله أساسياً في تطوير الإلكترونيات الرقمية المستقبلية. ويُوصف بأنه «أسرع ترانزستور كمومي في العالم». ويرى الفريق البحثي أن هذا الابتكار يمهد الطريق نحو جيل جديد من الحواسيب الكمومية والأجهزة الفائقة الأداء، القادرة على مواكبة ثورة البرمجيات الحديثة، وخاصة في تقنيات الذكاء الاصطناعي.
اذاعة طهران العربية
منذ 6 أيام
- علوم
- اذاعة طهران العربية
إنجاز إيراني باهر في عملية زرع نانوية من الجرافين الحيواني
نجح فريق بحثي للجهاد الجامعي من جامعة سمنان في إنجاز علمي غير مسبوق، وبالتعاون مع عالم إيراني، في إجراء أول عملية الزرع من مركب الجرافين النانوي في نموذج حيواني.
مصرس
١٦-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- مصرس
عالم مصري يفتح بوابة المستقبل.. حوسبة أسرع مليون مرة عبر «النفق الكمي»
في خطوة علمية تُعد الأكثر تقدمًا في مجال الإلكترونيات والفيزياء الحديثة، قاد العالم المصري الدكتور محمد ثروت فريقًا بحثيًا بجامعة أريزونا الأمريكية إلى ابتكار ترانزستور ضوئي فائق السرعة يعمل بتقنية النفق الكمومي، ليحقق بذلك إنجازًا غير مسبوق يفتح آفاقًا جديدة في تكنولوجيا الحوسبة والاتصالات. 1. ترانزستور بسرعة 1.6 بيتاهيرتز: قفزة مليونية في سرعة الحوسبةالترانزستور الجديد تفوّق على كل التوقعات، محققًا سرعة تشغيل تصل إلى 1.6 بيتاهيرتز (أي 1.6 × 1015 هيرتز)، ما يعادل مليون ضعف سرعة الترانزستورات الحالية المستخدمة في المعالجات الحديثة. وقد تم الوصول إلى هذا المستوى الثوري باستخدام نبضات ليزر فائقة القِصر، مما أتاح تفاعلًا ضوئيًا في زمن قياسي بلغ 630 أتوثانية فقط، والأتوثانية هي وحدة زمنية تمثل جزءًا من مليار مليار ثانية.2. النفق الكمومي: تقنية خارقة تتحدى قوانين الفيزياء التقليديةيعتمد هذا الترانزستور على مبدأ النفق الكمومي (Quantum Tunneling)، وهي ظاهرة تتيح للإلكترونات عبور حواجز طاقة كانت تعتبر غير قابلة للاختراق في الفيزياء الكلاسيكية. وبفضل هذه التقنية، ينتقل التيار الكهربائي بدون مقاومة تُذكر، ما يُسهم في خفض استهلاك الطاقة ورفع الكفاءة إلى مستويات غير مسبوقة.وأكد الباحثون أن التيار الناتج ليس ظاهرة تقليدية بل تأثير كمومي مباشر، تم إثباته من خلال قياسات دقيقة قارنت الأداء بوجود نبضات الليزر وغيابها.3. هندسة متقدمة باستخدام الجرافين والسيليكونتم تصميم الترانزستور باستخدام طبقات متناهية الرقة من الجرافين والسيليكون، مما مكن الفريق من تحقيق استجابة ضوئية عالية الكفاءة، وإجراء التحكم الكامل في الجهاز باستخدام الضوء. كما نجح الفريق في تنفيذ بوابات منطقية ضوئية – وهي الأساس المعماري للمعالجات الرقمية – داخل نفس الجهاز، ما يضع حجر الأساس لتطوير حواسيب ضوئية مستقبلية.4. تطبيقات واعدة دون الحاجة لتبريد خاصواحدة من أبرز مميزات هذا الابتكار هو أنه تم اختباره في بيئة طبيعية دون الحاجة إلى تبريد فائق أو ظروف مختبرية معقدة، ما يجعل التقنية قابلة للتصنيع على نطاق واسع في المستقبل، ويمهد الطريق أمام تطبيقات تجارية وصناعية.5. مستقبل الحوسبة: ذكاء اصطناعي واتصالات كمية بسرعة الضوءيفتح هذا الإنجاز الباب أمام عصر جديد من الحوسبة الضوئية الكمومية، وهو ما يُبشر بثورة في تقنيات الذكاء الاصطناعي والاتصالات الكمية، خاصة في ظل الحاجة المتزايدة إلى تقنيات تتسم بالسرعة الهائلة واستهلاك منخفض للطاقة.6. من المختبر إلى السوق: خطوات قادمة للفريق البحثييعتزم الفريق بقيادة الدكتور محمد ثروت تطوير شرائح إلكترونية تجريبية تعتمد على هذا الترانزستور، بهدف نقل التقنية من النطاق البحثي إلى مرحلة الاستخدام التجاري، بما قد يغيّر قواعد اللعبة في قطاع صناعة المعالجات.يرسّخ الدكتور محمد ثروت مكانته كأحد أبرز العلماء المصريين في الخارج، ويضع مصر على خارطة الابتكار العالمي في مجالات تتقاطع فيها الفيزياء، الإلكترونيات، والحوسبة الكمومية.
البوابة
١٦-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- البوابة
عالم مصري يفتح بوابة المستقبل.. حوسبة أسرع مليون مرة عبر «النفق الكمي»
في خطوة علمية تُعد الأكثر تقدمًا في مجال الإلكترونيات والفيزياء الحديثة، قاد العالم المصري الدكتور محمد ثروت فريقًا بحثيًا بجامعة أريزونا الأمريكية إلى ابتكار ترانزستور ضوئي فائق السرعة يعمل بتقنية النفق الكمومي، ليحقق بذلك إنجازًا غير مسبوق يفتح آفاقًا جديدة في تكنولوجيا الحوسبة والاتصالات. 1. ترانزستور بسرعة 1.6 بيتاهيرتز: قفزة مليونية في سرعة الحوسبة الترانزستور الجديد تفوّق على كل التوقعات، محققًا سرعة تشغيل تصل إلى 1.6 بيتاهيرتز (أي 1.6 × 10¹⁵ هيرتز)، ما يعادل مليون ضعف سرعة الترانزستورات الحالية المستخدمة في المعالجات الحديثة. وقد تم الوصول إلى هذا المستوى الثوري باستخدام نبضات ليزر فائقة القِصر، مما أتاح تفاعلًا ضوئيًا في زمن قياسي بلغ 630 أتوثانية فقط، والأتوثانية هي وحدة زمنية تمثل جزءًا من مليار مليار ثانية. 2. النفق الكمومي: تقنية خارقة تتحدى قوانين الفيزياء التقليدية يعتمد هذا الترانزستور على مبدأ النفق الكمومي (Quantum Tunneling)، وهي ظاهرة تتيح للإلكترونات عبور حواجز طاقة كانت تعتبر غير قابلة للاختراق في الفيزياء الكلاسيكية. وبفضل هذه التقنية، ينتقل التيار الكهربائي بدون مقاومة تُذكر، ما يُسهم في خفض استهلاك الطاقة ورفع الكفاءة إلى مستويات غير مسبوقة. وأكد الباحثون أن التيار الناتج ليس ظاهرة تقليدية بل تأثير كمومي مباشر، تم إثباته من خلال قياسات دقيقة قارنت الأداء بوجود نبضات الليزر وغيابها. 3. هندسة متقدمة باستخدام الجرافين والسيليكون تم تصميم الترانزستور باستخدام طبقات متناهية الرقة من الجرافين والسيليكون، مما مكن الفريق من تحقيق استجابة ضوئية عالية الكفاءة، وإجراء التحكم الكامل في الجهاز باستخدام الضوء. كما نجح الفريق في تنفيذ بوابات منطقية ضوئية – وهي الأساس المعماري للمعالجات الرقمية – داخل نفس الجهاز، ما يضع حجر الأساس لتطوير حواسيب ضوئية مستقبلية. 4. تطبيقات واعدة دون الحاجة لتبريد خاص واحدة من أبرز مميزات هذا الابتكار هو أنه تم اختباره في بيئة طبيعية دون الحاجة إلى تبريد فائق أو ظروف مختبرية معقدة، ما يجعل التقنية قابلة للتصنيع على نطاق واسع في المستقبل، ويمهد الطريق أمام تطبيقات تجارية وصناعية. 5. مستقبل الحوسبة: ذكاء اصطناعي واتصالات كمية بسرعة الضوء يفتح هذا الإنجاز الباب أمام عصر جديد من الحوسبة الضوئية الكمومية، وهو ما يُبشر بثورة في تقنيات الذكاء الاصطناعي والاتصالات الكمية، خاصة في ظل الحاجة المتزايدة إلى تقنيات تتسم بالسرعة الهائلة واستهلاك منخفض للطاقة. 6. من المختبر إلى السوق: خطوات قادمة للفريق البحثي يعتزم الفريق بقيادة الدكتور محمد ثروت تطوير شرائح إلكترونية تجريبية تعتمد على هذا الترانزستور، بهدف نقل التقنية من النطاق البحثي إلى مرحلة الاستخدام التجاري، بما قد يغيّر قواعد اللعبة في قطاع صناعة المعالجات. يرسّخ الدكتور محمد ثروت مكانته كأحد أبرز العلماء المصريين في الخارج، ويضع مصر على خارطة الابتكار العالمي في مجالات تتقاطع فيها الفيزياء، الإلكترونيات، والحوسبة الكمومية.
غرب الإخبارية
١٧-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- غرب الإخبارية
#تحت_الاضواء : الدكتور هاشم الحبشي " أنابيب الكربون النانومترية: شريان المستقبل الصناعي من قلب علم وتقنية النانو"
المصدر - تخيل مادة أنحف من شعرة الإنسان بـ50 ألف مرة، لكنها أقوى من الفولاذ وأكثر توصيلًا من النحاس... إنها أنابيب الكربون النانومترية (CNTs). منذ اكتشافها في تسعينيات القرن الماضي، فتحت هذه المادة آفاقًا غير مسبوقة في عالم التقنية تطبيقاتها، وأصبحت محورًا لأبحاث واعدة في شتى القطاعات. وهنا ما الذي يجعل أنابيب الكربون النانومترية استثنائية...؟؟ تكمن قوة CNTs في بنيتها الذرية؛ فهي أسطوانات مجهرية مكونة من صفائح الجرافين الملفوفة بشكل حلزوني. تمتاز بقوة ميكانيكية تفوق الفولاذ بعشرات المرات، وموصلية كهربائية تضاهي المعادن النفيسة، فضلًا عن خفة وزنها ومرونتها العالية. هذه الخصائص تجعلها مادة متعددة الاستخدامات، قابلة للتطويع والتطوير. التطبيقات الحالية: من المختبر إلى الصناعة الطاقة: تُستخدم CNTs في تطوير تصنيع بطاريات الليثيوم-أيون والمكثفات الفائقة، حيث تزيد من كثافة الطاقة وتحسن الأداء الحراري. الطب: تدخل في توصيل الأدوية بدقة نانوية إلى الخلايا المستهدفة، وتستخدم كسقالات للهندسة النسيجية لتحفيز نمو الخلايا. الإنشاءات: تُدمج في الخرسانة لتقويتها ضد التشقق، وتُستخدم في طلاءات مضادة للحرارة والتآكل. الإلكترونيات: تُستخدم في الشاشات المرنة، والدوائر النانومترية، وأجهزة الاستشعار عالية الدقة. المصاعد الفضائية: بفضل صلابتها الفائقة، يُنظر إليها كمادة مرشحة لبناء كابلات تصل بين الأرض والفضاء. الدمج الحيوي: تطوير واجهات عصبية تربط الدماغ بالحواسيب. تخزين الهيدروجين: استخدامها كحاويات نانومترية لتخزين وقود نظيف. روبوتات ناعمة ومجسات ذكية: في عالم الأجهزة القابلة للارتداء والزرع داخل الجسم. فرصة، من الاستهلاك إلى التصنيع يمتلك العالم الإسلامي و العربي ثروات طبيعية حاوية على الكربون مثل النفظ و الرمال السوداء، والمواد الجرافينية. ومع وجود كفاءات علمية، يصبح من الممكن توطين تصنيع أنابيب الكربون النانومترية محليًا. فالدخول المبكر في هذا المجال يعني سبقًا تقنيًا وصناعيًا قد يستمر لعقود. وتجدر الإشارة إلى أن هناك علماء من العالم الإسلامي و العربي، وخاصة من المملكة العربية السعودية، قد سجلوا براءات اختراع دولية في تصنيع هذه المادة، وأسهموا بتطبيقاتها في مشاريع رائدة. ومن أبرز هذه النماذج: د. هاشم محمد الحبشي، المخترع السعودي الذي قام بتصنيع أنابيب الكربون النانومترية محليًا وسجّلها في براءة اختراع أمريكية (US20130078374A1)، وأسهم بتطبيقها في مشروع "المطاف المؤقت" داخل صحن الحرم المكي الشريف، حيث ساعدت المادة في تقوية الهيكل مع المحافظة على خفة الوزن وسرعة التركيب. الرهان على علم وتقنية النانو و تطبيقاتها هو رهان على المستقبل. ومن يملك مفتاح المادة، يملك مفتاح الصناعتها. في عالم تتسارع فيه التقنيات، تشكل CNTs فرصة نادرة لوضع المملكة العربية السعودية في قلب الثورة الصناعية القادمة.
