تقنية غير متوقعة قد تحدث طفرة في أداء الهواتف والحواسب الذكية

تمكن فريق بحثي في MIT من التوصل لاكتشاف غير متوقع أثناء دراسة تآكل المواد في المفاعلات النووية، وقد يكون له أثر كبير على أداء الحواسب والهواتف، وبينما كان الهدف الأساسي دراسة تحمّل المواد في البيئات القاسية، أسفرت التجارب عن نتيجة جديدة تتعلق بالإجهاد داخل البلورات.

نشرت الدراسة في مجلة Scripta Materialia، واعتمدت على شعاع أشعة سينية مركز لمحاكاة الإشعاعات الشديدة داخل المفاعل، واستخدم الباحثون النيكل الموجود في السبائك الشائعة في المفاعلات النووية، واكتشفوا القدرة على تعديل الإجهاد داخل البنية البلورية بدقة غير مسبوقة باستخدام الأشعة السينية.

تُعد هذه الخطوة مهمة في مجال الإلكترونيات الدقيقة، حيث يعتمد مهندسو أشباه الموصلات على تقنية Strain Engineering لضبط الإجهاد في المواد، بهدف تحسين الأداء البصري والكهربائي للأجهزة، ويتيح الاكتشاف الجديد استخدام الأشعة السينية لتحقيق نفس الهدف بطريقة أكثر دقة وفاعلية.

ضبط الإجهاد

وفقًا للباحث إيريك مور جوسو، يمكن اعتبار النتائج “نتيجتان بسعر واحدة”، إذ أن تعديل الإجهاد أثناء التصنيع باستخدام الأشعة السينية يمكن أن يحسن من أداء المكونات الإلكترونية بشكل ملحوظ، ويعطي مهندسي الإلكترونيات القدرة على التحكم في خصائص المواد بدقة أعلى من الطرق التقليدية، وهو ما قد يفتح الباب أمام تطوير رقائق أسرع وأكفأ.

إضافة إلى ذلك، نجح الفريق في تطوير طريقة لمراقبة المواد ثلاثية الأبعاد في الوقت الحقيقي ضمن بيئة محاكاة المفاعل النووي، ما يتيح فهمًا أفضل لكيفية استجابة المواد للإشعاعات والضغط، ويمكن أن يسهم ذلك في تحسين تصنيع المواد المستخدمة في الإلكترونيات والطاقة النووية على حد سواء.

إعادة بناء البلورات

لاحظ الباحثون أن التعرض الطويل للأشعة السينية يقلل الإجهاد الداخلي للمواد، ما يسمح بإعادة بناء البلورة بدقة أثناء تعرضها للإجهاد، وهو إنجاز لم يسجل من قبل وفقًا لتصريحات جوسو، ويمنح هذا التحكم إمكانيات جديدة لتطوير المكونات الإلكترونية الدقيقة، بما في ذلك رقائق الحواسب والهواتف الذكية، حيث يمكن زيادة الكفاءة والأداء دون تغيير كبير في التصميم.

كما يمكن لهذا الاكتشاف أن يؤثر في صناعة الهواتف الذكية والحواسب المحمولة، إذ أن تحسين الإجهاد الداخلي للرقائق يقلل استهلاك الطاقة ويرفع سرعة المعالجة، ويضع الباحثين أمام فرصة لإعادة التفكير في طرق تصنيع الرقائق لتحقيق أقصى استفادة من المواد المستخدمة.

مستقبل الإلكترونيات

من المتوقع أن يبدأ مهندسو تصنيع الإلكترونيات بتجربة تطبيقات هذا الاكتشاف على نطاق أوسع، وقد يشهد السوق خلال السنوات القادمة أجهزة أسرع وأكثر كفاءة، ويعد هذا الاكتشاف بمثابة جسر بين البحث النووي وتطوير الإلكترونيات الاستهلاكية، ما يفتح آفاقًا جديدة للابتكار في قطاع التقنية.