تقنية جديدة لابتكار حواسيب وهواتف أقل استهلاكاً للطاقة

كشفت دراسة علمية حديثة، نفذها باحثون من كلية الفيزياء في جامعة وارسو البولندية عن إمكانات جديدة لتقنية تعرف باسم “إلكترونيات الوديان”، تعتمد على مواد ذرية رقيقة للغاية، وقد تسهم في تطوير حواسيب وأجهزة إلكترونية أكثر كفاءة، مع تقليل استهلاك الطاقة والحرارة الناتجة عن التشغيل.

وأظهرت الدراسة أن الهندسة الكيميائية الدقيقة لمواد ثنائية الأبعاد تعرف باسم ثنائي كالكوجينيدات المعادن الانتقالية يمكن أن تعزز خصائصها الإلكترونية والمغناطيسية، بما يفتح المجال أمام تطبيقات متقدمة في الحوسبة ، وأوضح الباحثون أن هذه المواد يمكن اختزالها إلى صفائح بسماكة ذرة واحدة فقط، ما يمنحها خصائص فريدة تجعلها مناسبة لتقنية “إلكترونيات الوديان”، التي لا تعتمد فقط على حركة الإلكترونات لنقل المعلومات، بل تستفيد من مستويات طاقة داخل الذرات لتخزين البيانات ومعالجتها.

وأشار الباحثون إلى أن التحدي الرئيسى كان يتمثل في التحكم بهذه الخصائص بدقة باستخدام المجالات المغناطيسية، موضحين أن مزج مادتين بنسب محددة أدى إلى إنتاج سبائك ذات استجابة مغناطيسية أقوى من المواد الأصلية ، وبينت النتائج أن إحدى السبائك المطورة سجلت زيادة كبيرة فيما يعرف بـ “عامل جي” المرتبط باستجابة المادة للمجال المغناطيسي، ما يوفر قدرة أكبر على التحكم في نقل البيانات، ويمكن أن يدعم تطوير تقنيات مستقبلية تشمل الحوسبة الكمومية.

ويعتمد هذا المجال على ظواهر كمومية مثل “الإكسيتونات”، وهي أزواج تتكون من إلكترون وفجوة موجبة الشحنة داخل المادة، وتعد من العناصر الواعدة في تطوير تقنيات مثل الخلايا الشمسية والأجهزة الضوئية والحوسبة الكمومية ، ولا تزال هذه التطورات في مراحل البحث الأساسية، إلا أنها تمثل خطوة نحو تطوير جيل جديد من الإلكترونيات يتجاوز القيود الحالية المرتبطة بسرعة المعالجة واستهلاك الطاقة والحرارة.