ثورة في صناعة الحاسوب.. من السليكون الى الكربون

الرئيسية » إعلام ورقميات » ثورة في صناعة الحاسوب.. من السليكون الى الكربون

نجح فريق علماء أميركي في تطوير كمبيوتر أصغر وأسرع وأكثر ترشيدا للطاقة من أجهزة الكمبيوتر المعروفة حاليا، وذلك باستخدام أنابيب كربونية نانونية لأول مرة في تاريخ صناعة أجهزة الحاسوب.

والأنابيب النانوية الكربونية هي جزئيات كربونية ذات تركيبات نانوية أسطوانية الشكل.

وتتميز الجزيئات الكربونية بسمات عديدة، تجعلها مفيدةً في العديد من التطبيقات على غرار الإلكترونيات والبصريات، بالإضافة إلى العديد من المجالات الأخرى ذات الصلة بعلم المواد والهندسة المعمارية.

وقد يكون لها بعض الاستخدامات في بناء الدروع الواقية للبدن، وهي تظهر قوة استثنائيّة، وخصائص كهربائية فريدة.

وقال فريق الباحثين تحت إشراف ماكس شولكار من جامعة سانفورد بكاليفورنيا، في دراستهم التي نشرت الأربعاء، في مجلة “نيتشر” البريطانية، إن استخدام الرقاقات الإلكترونية الدقيقة الحجم التي تصنع من مادة الكربون سيحقق نقلة هائلة مقارنة بالرقاقات الحالية التي تصنع باستخدام السليكون.

ويرى بعض الخبراء أن هذه الرقاقات الكربونية ستفتح الباب أمام حقبة جديدة لصناعة الحاسوب يحل فيها الكربون محل السليكون.

وطيلة عقود، ظلت قوة الكمبيوتر تزداد بوتيرة سريعة، مع تمكن المصممين من حشر أعداد متزايدة من الترانزستورات متناهية الصغر على رقاقة السليكون، حيث استطاعوا مضاعفة العدد مرة كل سنتين، في المتوسط، ممهدين الطريق بذلك لبناء كمبيوترات شخصية وهواتف ذكية قوية بثمن معقول.

لكن يخشى الباحثون الآن أن يكون هذا التسارع الاستثنائي في قوة الكمبيوترات على وشك أن يصل إلى حده الأقصى. والمشكلة لا تكمن في عجزهم عن حشر المزيد من الترانزستورات على رقائق السليكون، فهم يستطيعون فعل ذلك، لكن المشكلة أن كل تلك الترانزستورات تتطلب كمية كبيرة من الطاقة تحول دون إمكانية تشغيلها كلها في آن معاً بشكل اقتصادي، كما أن حرارتها يمكن أن ترتفع فوق الحدود المقبولة أيضاً.

ويحاول علماء منذ نحو 15 عاما على مستوى العالم استخدام الكربون في الصناعات الإلكترونية الجديدة، ولكنهم لم ينجحوا حتى الآن سوى في صناعة أجزاء إلكترونية قليلة، وذلك لأسباب مختلفة، من بينها أن الأنابيب النانونية الكربونية لا تكون في نفس الصلابة المطلوبة لصناعة رقاقة إلكترونية.

وافاد الباحثون المطورون للاختراع الجديد “نبين في هذه الدراسة أنه من الممكن التغلب على هذه المشكلة، ونقدم أول كمبيوتر يصنع بشكل كامل من أجهزة الترانزستور المصنوعة من الأنابيب الكربونية النانونية”.

وأشار الباحثون إلى أن جهازهم نجح في تنفيذ 20 أمرا معتادا دون أخطاء.

ويحتوى الجهاز الجديد على 178 ترانزستور يتكون الواحد منها من 10 إلى 200 أنبوبة كربونية نانونية.

وتسع الرقاقة العادية لخمسة من هذه الحواسيب الدقيقة، ولكن الكمبيوتر الجديد المصنوع من الكربون لا يزال أقل كفاءة من الكمبيوتر المصنوع من السليكون، لأنه يحسب وبقوة واحد بايت وينفذ أمرا واحدا فقط، في حين أن أجهزة الكمبيوتر الحالية تعمل بـ64 بايت ويمكنها تنفيذ عدة أوامر في وقت واحد.ولكن العلماء أكدوا أنه من الممكن تطبيق نتائج دراستهم على التقنية الحالية.

ميدل ايست اونلاين

شارك:

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *