لأول مرة.. تقنية تجعل هاتفك أسرع وأصغر
كشف فريق علمي أميركي عن تقنية غير مسبوقة تعتمد على توليد اهتزازات صوتية فائقة الدقة داخل الشرائح الإلكترونية، في مشهد يشبه «زلازل مجهرية» يتم التحكم بها بدقة متناهية، في تطور بحثي لافت قد يعيد تشكيل مستقبل الهواتف الذكية.
والدراسة التي شارك فيها باحثون من جامعة كولورادو بولدر وجامعة أريزونا ومختبرات سانديا الوطنية، قدمت نموذجًا جديدًا لما يُعرف بـ«الليزر الصوتي»، وهو نوع متقدم من الرقائق القادرة على إنتاج موجات صوتية سطحية عالية التردد، وُصفت بأنها الأصغر على الإطلاق.
تقنية تجعل هاتفك أسرع وأصغر
وبحسب الفريق البحثي، فإن هذه الموجات تتحرك فقط على السطح العلوي للشريحة، بطريقة تشبه الموجات الزلزالية، لكن على نطاق مجهري لا يُرى بالعين المجردة. ويؤكد ألكسندر ويندت، الباحث الرئيسي في المشروع، أن الفكرة تقوم على محاكاة سلوك الزلازل، ولكن داخل مساحة لا تتجاوز أجزاء من المليمتر.
ورغم أن الموجات الصوتية السطحية تُستخدم بالفعل في الإلكترونيات الحديثة لتنقية الإشارات في الهواتف الذكية وأنظمة الملاحة والرادار، فإن التقنيات الحالية تعاني من تعقيد التصميم، وحجمها الكبير، واعتمادها على عدة رقائق منفصلة تعمل عند ترددات محدودة.
والنهج الجديد يقلب هذه المعادلة رأسًا على عقب، إذ يعتمد على ليزر لا يُصدر ضوءًا، بل يولّد اهتزازات صوتية يتم تضخيمها داخل الشريحة نفسها، على غرار آلية عمل مؤشرات الليزر الضوئية، والأهم أن جميع المكونات أصبحت مدمجة في شريحة واحدة صغيرة الحجم، تعمل بطاقة أقل وتقدم أداءً أعلى.
ويشرح مات آيكنفيلد، أحد الباحثين المشاركين، أن الهدف كان تطوير نسخة صوتية من ليزر الدايود المستخدم في التقنيات البصرية، لكن مخصصة للموجات الصوتية السطحية عالية التردد.
ولا يتجاوز طول الجهاز نصف مليمتر، ويتكوّن من طبقات متطورة تشمل السيليكون، ونيوبات الليثيوم الكهروضغطية، إضافة إلى مواد شبه موصلة لتعزيز حركة الإلكترونات بكفاءة أكبر.
وعند تشغيله ببطارية بسيطة، تبدأ الاهتزازات في التضاعف تدريجيًا، وقد تمكن الباحثون بالفعل من الوصول إلى ترددات تبلغ 1 جيجاهرتز، مع توقعات بإمكانية القفز إلى مئات الجيجاهرتز مستقبلًا.
وهذه التقنية قد تمهد الطريق لدمج جميع مكونات الاتصال اللاسلكي داخل شريحة واحدة فقط، ما يفتح الباب أمام هواتف أنحف، وبطاريات أطول عمرًا، وسرعات اتصال قد تتجاوز بكثير ما توفره شبكات الجيل الخامس الحالية.
