علماء يطورون شريحة ذاكرة تتحمل درجات حرارة تفوق الحمم البركانية



تمكن علماء في جامعة "جنوب كاليفورنيا" الأمريكية من تطوير شريحة ذاكرة جديدة تعمل عند درجات حرارة تفوق حرارة الحمم البركانية، ويُعتقد أن هذا الإنجاز قد يحدث ثورة في تقنيات البيئات القاسية وكذلك في مجال الذكاء الاصطناعي.

ففي دراسة نشرت في نهاية مارس 2026 بمجلة Science، قدم الفريق البحثي في الجامعة بقيادة البروفيسور جوشوا يانج جهاز ذاكرة جديدا قادرا على العمل عند درجة حرارة 700 درجة مئوية، وهي حرارة أعلى من الحمم البركانية المنصهرة.

ولم تظهر على الجهاز أي علامات فشل أثناء الاختبارات، بل إن 700 درجة كانت ببساطة أعلى درجة حرارة يمكن للمعدات المختبرية الوصول إليها.

تعتمد التقنية الجديدة على ما يُعرف باسم "الميمريستور"، وهو مكوّن نانوي قادر على تخزين المعلومات وإجراء العمليات الحسابية في الوقت نفسه، ويشبه هذا الجهاز فى تركيبه طبقات صغيرة جداً متراصة، مع قطبين كهربائيين يحيطان بطبقة رقيقة من مادة خزفية.

قام الباحثون ببناء الجهاز باستخدام التنجستن كقطب علوي وأكسيد الهافنيوم كطبقة عازلة في الوسط والجرافين في الأسفل، ويعرف التنجستن بأنه يمتلك أعلى نقطة انصهار بين المعادن، بينما يُعد الجرافين طبقة كربونية بسمك ذرة واحدة فقط، وهو شديد القوة ومقاوم للحرارة.

وقد أظهر هذا التكوين نتائج مذهلة، إذ احتفظ الجهاز بالبيانات المخزنة لأكثر من 50 ساعة عند 700 درجة مئوية دون الحاجة إلى إعادة تحديث، كما تمكن من تحمل أكثر من مليار دورة تبديل عند نفس الحرارة، وعمل بجهد منخفض يبلغ 1.5 فولت فقط وبسرعات تقاس بعشرات النانوثواني، ولم يكن هذا الجهاز هو الهدف الأساسي من البحث؛ إذ اكتشفه العلماء بالصدفة وهم يعكفون على تجربة باستخدام مادة الجرافين.

وبعد دراسة مستفيضة، اكتشف الباحثون سبب قدرة الجهاز على مقاومة الحرارة: ففي الإلكترونيات التقليدية، تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تحرك ذرات المعادن من القطب العلوي عبر الطبقة العازلة حتى تصل إلى القطب السفلي وتشكل اتصالا دائما يؤدي إلى قصور كهربائي يعطل الجهاز.

لكن الجرافين يمنع هذا السيناريو، وذلك لأن التفاعل بينه وبين التنجستن يشبه "الزيت والماء"، حيث لا تستطيع ذرات التنجستن الالتصاق بسطح الجرافين.

وعندما لا تجد نقطة مستقرة، فإنها تتحرك بعيداً بدلاً من تكوين مسار موصل، وبهذا يتم منع حدوث القصور الكهربائي، ويستمر عمل الجهاز حتى في درجات الحرارة الشديدة، وويؤكد الباحثون أن التقنية الجديدة ستمكن من اكتشاف الفضاء بشكل أعمق، مثل كوكب الزهرة الذى يتميز بدرجات حرارة عالية جداً وقد فشلت بعثات سابقة فى استكشافه حيث إن الإلكترونيات التقليدية لم تستطع الصمود على سطحه.

ولا تقتصر التطبيقات على الفضاء فقط، بل تشمل أيضا الحفر الجيولوجي العميق حيث درجات الحرارة المرتفعة جدا، وكذلك أنظمة الطاقة النووية والاندماج النووي، وحتى في الاستخدامات اليومية، يمكن أن يؤدي هذا التطور إلى تحسين كفاءة الأجهزة.

كما يمكن لهذه التقنية أن تلعب دورا مهما في الذكاء الاصطناعي، حيث تعتمد العديد من أنظمته على عمليات حسابية كثيفة مثل ضرب المصفوفات المستخدمة في التعرف على الصور ومعالجة اللغة، وغالبا ما تقوم الحواسيب التقليدية بهذه العمليات بشكل متسلسل، مما يستهلك طاقة كبيرة.

شيرين عبدالهادي

شيرين عبدالهادي

محرر بالموقع الموحد للهيئة الوطنية للإعلام

أخبار ذات صلة

جامعة القاهرة
الذكاء الاصطناعي
مستشعر ذكى لاستكشاف جزيئات الحياة خارج الأرض
كيف تجعل الذكاء الاصطناعي "صالة ألعاب رياضية" لدماغك
مايكروسوفت
جوجل
بيل جيتس
إطلاق أول قمر صناعي لإختبار الذكاء الاصطناعي

المزيد من علوم وتكنولوجيا

 جوتيريش يدعو لتسريع خفض الانبعاثات والتحول بعيدًا عن الوقود الأحفوري

دعا الأمين العام للأمم المتحدة أنطونيو جوتيريش، اليوم الاثنين، قادة العالم إلى التحرك الجاد لمواجهة أزمة تمويل جهود التصدي للتغير...

مسؤول أممي: هدر الغذاء يتسبب في 10% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عالميًا

حذر مدير قسم تغير المناخ ببرنامج الأمم المتحدة للبيئة مارتن كراوس، اليوم الاثنين، من التداعيات المناخية لهدر الغذاء، مؤكدًا أن...

4طلاب من جامعة النيل ضمن أفضل 100مشروع تخرج في جائزة تميز الدولية للعمارة 2026

حققت جامعة النيل، إنجازًا أكاديميًا جديدًا بتأهل 4 من طلاب برنامج الهندسة المعمارية والتصميم العمراني بكلية الهندسة والعلوم التطبيقية، ضمن...

"جوجل" تكشف عن إصدارين جديدين من رقائق الذكاء الاصطناعي

كشفت شركة جوجل، التابعة لمجموعة ألفابت، اليوم الاثنين، عن إصدارين جديدين من وحدات معالجة (TPU) التي تطورها داخليًا، في خطوة...